东华OJ 进阶题24 密码锁

问题描述 :

你获得了一个据说是古代玛雅人制作的箱子。你非常想打开箱子看看里面有什么东西,但是不幸的是,正如所有故事里一样,神秘的箱子出现的时候总是会挂着神秘的锁。
　　这个锁上面看起来有 N 个数字,它们排成一排,并且每个数字都在 0 到 2 之间。你发现你可以通过锁上的机关来交换相邻两个数字的顺序。比如,如果原来有 5 个数字 02120,在一次交换以后你就可以得到 20120,01220,02210 或者 02102。
　　根据你所搜集的情报,这个锁在上面存在某连续四个数字是“2012”的时候会自动打开。现在,你需要计算一下,你至少需要进行多少次交换操作才能打开这把锁?

样例输入

5
02120

样例输出

1

对样例的解释

把前两个数字交换以后,锁上的数字是 20120,其中存在连续四个数字2, 0, 1, 2,因此锁会打开。

输入说明 :

输入数据的第一行有一个正整数 N。(4 ≤ N ≤ 13) 输入数据的第二行有 N 个数字 a1,a2, …, aN ,其中 ai 表示这个锁上面第 i 个数字的值,满足 0 ≤ ai ≤ 2。这些数字之间没有空格分隔。

输出说明 :

你只需要输出一个数字,即你至少需要的交换次数。如果无论如何都没有希望打开这把锁,输出 -1。

输入范例 :

6
022221

输出范例 :

4

完整C++代码

bfs

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef struct Node {
	string s;
	int step;
} status;

unordered_set<string> ss;

int bfs(string s)
{
	queue<status> q;
	status root;
	root.s = s;
	root.step = 0;
	q.push(root);
	while (!q.empty()) {
		status node = q.front();
		q.pop();
		// 直接找是否存在2012，如果找到直接返回 
		if (node.s.find("2012") != -1) return node.step;
		for (int i = 0; i < node.s.size() - 1; i++) {
			string cur = node.s;
			// 交换位置 
			swap(cur[i], cur[i + 1]);
			// 没有被记录过，加入哈希表 
			if (ss.find(cur) == ss.end()) {
				ss.insert(cur);
				status newNode;
				newNode.s = cur;
				newNode.step = node.step + 1;
				q.push(newNode);
			}
		}
	}
	return -1;
}

int main()
{
	// 读取数据 
	int n;
	string s;
	cin >> n;
	cin >> s;
	cout << bfs(s) << endl;
	return 0;
}

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