(BFS11.1.1)POJ 3126 Prime Path(计算从初始素数到目标素数的最短路径长度)

/*
 * POJ_3126.cpp
 *
 *  Created on: 2013年11月7日
 *      Author: Administrator
 */

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>

using namespace std;

struct node{
	int k;//当前素数
	int step;//路径长度
};

node h[100000];//队列
int p[10010];//素数表

/**
 * x: 初始素数
 * y: 目标素数
 * s[x] = a: 到达素数x的最短路径为a
 */
int x,y,tot,s[10010];

void make(int n){//产生素数表
	memset(p,0,sizeof(p));
	p[0] = 1;
	p[1] = 1;

	int i,j;
	for(i = 2 ; i <= n ; ++i){
		if(!p[i]){
			for(j = i*i ; j <= n ;j += i){
				p[j] = 1;
			}
		}
	}
}


int change(int x,int i,int j){//将x的第i位改成j
	if(i == 1){
		return (x/10)*10 + j;
	}else if(i == 2){
		return  (x/100)*100 + x%10 + j*10;
	}else if(i == 3){
		return  (x/1000)*1000 + x%100 + j*100;
	}else if(i == 4){
		return  (x%1000) + j*1000;
	}
}


int main(){
	make(9999);

	scanf("%d",&tot);
	while(tot--){
		scanf("%d%d",&x,&y);

		h[1].k = x;
		h[1].step = 0;
		int l = 1;
		int r = 1;
		memset(s,100,sizeof(s));//一开始将到达一个素数的路径设成一个很大的值
		int ans = -1;

		while(1){
			if(h[l].k == y){//如果当前素数 == 目标素数
				ans = h[l].step;
				break;
			}

			/**
			 * tk: 当前素数
			 * ts: 到达素数tk的路径长度
			 */
			int tk,ts;

			int i,j;
			for(i = 1 ; i <= 4 ; ++i){//搜索每一种情况
				for(j = 0 ; j <= 9 ; ++j){
					if(!(j == 0 && i == 4)){

						tk = change(h[l].k,i,j);
						if(p[tk]){
							continue;
						}

						ts = h[l].step + 1;
						if(ts >= s[tk]){
							continue;
						}

						if(tk == y){
							ans = ts;
							break;
						}

						s[tk] = ts;
						r++;
						h[r].k = tk;
						h[r].step = ts;
					}
				}
			}

			if(l == r || ans >= 0){//如果队列空||得到目标素数
				break;
			}
			l++;//队首元素真正出队
		}

		if(ans >= 0){
			printf("%d\n",ans);
		}else{
			printf("Impossible\n");
		}
	}

	return 0;
}