蓝桥杯_九宫重排 java

题目描述

如下图的九宫格中，放着 1 ~ 8 的数字卡片，还有一个格子空着。与空格子相邻的格子中的卡片可以移动到空格中。 经过若干次移动，可以形成图 2 所示的局面。

我们把上图的局面记为：12345678.

把下图的局面记为：123.46758

显然是按从上到下，从左到右的顺序记录数字，空格记为句点。

题目的任务是已知九宫的初态和终态，求最少经过多少步的移动可以到达。如果无论多少步都无法到达，则输出 -1。

输入描述

输入第一行包含九宫的初态，第二行包含九宫的终态。

输出描述

输出最少的步数，如果不存在方案，则输出 -1。

输入输出样例

示例

输入

12345678.
123.46758

输出

3

运行限制

• 最大运行时间：2s

• 最大运行内存: 256M

代码:

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;

public class 九宫重排 {

    static int x1, y1;
    static HashSet<String> set = new HashSet<>();//存放每次移动空格后的结果，用于判重
    static int[][] dir = { { -1, 0 }, { 1, 0 }, { 0, -1 }, { 0, 1 } };

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String start = scanner.next();
        String end = scanner.next();
        bfs(start, end);
    }

    private static void bfs(String start, String end) {
        for (int i = 0; i < start.length(); i++) {
            if (start.charAt(i) == '.') {
                // 记录空格位置
                x1 = i / 3;
                y1 = i % 3;
            }
        }
        ArrayList<Node> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Node(x1, y1, 0, start));
        set.add(start);
        while (!list.isEmpty()) {
            Node now = list.get(0);//获取队首对象
            list.remove(0);//出队列
            
            //出口
            if (now.temp.equals(end)) {
                System.out.println(now.step);
                return;
            }
            //模拟四个方向
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int x = now.x + dir[i][0];
                int y = now.y + dir[i][1];
                //处理边界
                if (x < 0 || x > 2 || y < 0 || y > 2) {
                    continue;
                }
                // 获取当前行走后的新字符
                char n = now.temp.charAt(x * 3 + y);
                //获取当前九宫格状态
                String temp0 = now.temp;
                //交换
                temp0 = temp0.replace(n, '-');
                temp0 = temp0.replace('.', n);
                temp0 = temp0.replace('-', '.');
                //判断当前结果是否已经走过
                if (!set.contains(temp0)) {
                    int step = now.step + 1;//步数 +1
                    set.add(temp0);
                    list.add(new Node(x, y, step, temp0));
                }
            }
        }
        System.out.println(-1);
    }
}

class Node {
    int x;
    int y;
    int step;
    String temp;

    public Node(int x, int y, int step, String temp) {
        super();
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.step = step;
        this.temp = temp;
    }
}