USACO3.2.5 Magic Squares (msquare)

最新推荐文章于 2017-08-09 19:12:51 发布

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本文探讨了使用BFS（广度优先搜索）解决矩阵翻转问题的算法，通过实现A、B、C三种翻转操作，对初始矩阵进行遍历，最终找到与目标矩阵匹配的状态。详细阐述了算法实现过程及代码解析。

标准的BFS吧，三种方式A B C共性挺多，所以挺好写的

看代码吧

/*
ID:xsy97051
LANG:C++
TASK:msquare
*/
#include <cstdio>
#include <cstring> 
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
short r[3][5],a[3][5];  //目标   初始
bool  vis[9][9][9][9][9][9][9]; // 4MB 判重
 
struct node         //每种状态
{
       int dep;    
       string str;  
       short b[3][5];
} q[50000];

void A(short b[5][5])
{
    for(int i=1;i<=4;i++)
    swap(b[1][i],b[2][i]);
    
}
 
void B(short b[5][5])
{
    b[1][0]=b[1][4];
    b[2][0]=b[2][4];
    for(int i=4;i>=1;i--)
    {
    	b[1][i]=b[1][i-1];
        b[2][i]=b[2][i-1];
    }
}

void C(short b[5][5])
{
    int tmp;
	tmp=b[1][3];
    b[1][3]=b[1][2];
    b[1][2]=b[2][2];
    b[2][2]=b[2][3];
    b[2][3]=tmp;
}

bool pan(short r[5][5],short b[5][5])
{
	for(int i=1;i<=2;i++)
    for(int j=1;j<=4;j++)
    	if(r[i][j]!=b[i][j])
    	return 0;
    return 1;
}
 
void BFS()
{
	memset(vis,0,sizeof(vis));
 	memcpy(q[0].b,a,sizeof(a));
    
	q[0].dep=0;	q[0].str="";
	vis[q[0].b[1][1]][q[0].b[1][2]][q[0].b[1][3]][q[0].b[1][4]][q[0].b[2][1]][q[0].b[2][2]][q[0].b[2][3]]=1;
    int head=0,tail=1;
    node next,p;
    
	while(1)
	{
		p=q[head];
        head++;
        head%=50000;
        if(pan(r,p.b))
        {
        	cout<<p.dep<<endl<<p.str<<endl;
            break;
        }
 		//A
        next=p;
        next.dep=p.dep+1;
        next.str=p.str+"A";      
 		A(next.b);
 		if(!vis[next.b[1][1]][next.b[1][2]][next.b[1][3]][next.b[1][4]][next.b[2][1]][next.b[2][2]][next.b[2][3]])
        {
            q[tail]=next;
            tail++;
        	tail%=50000;
            vis[next.b[1][1]][next.b[1][2]][next.b[1][3]][next.b[1][4]][next.b[2][1]][next.b[2][2]][next.b[2][3]]=1;
        }
 		//B
        next=p;
        next.dep=p.dep+1;
        next.str=p.str+"B";      
 		B(next.b);
 		if(!vis[next.b[1][1]][next.b[1][2]][next.b[1][3]][next.b[1][4]][next.b[2][1]][next.b[2][2]][next.b[2][3]])
        {
            q[tail]=next;
            tail++;
        	tail%=50000;
            vis[next.b[1][1]][next.b[1][2]][next.b[1][3]][next.b[1][4]][next.b[2][1]][next.b[2][2]][next.b[2][3]]=1;
        }
        //C
        next=p;
        next.dep=p.dep+1;
        next.str=p.str+"C";      
 		C(next.b);
 		if(!vis[next.b[1][1]][next.b[1][2]][next.b[1][3]][next.b[1][4]][next.b[2][1]][next.b[2][2]][next.b[2][3]])
        {
            q[tail]=next;
            tail++;
        	tail%=50000;
            vis[next.b[1][1]][next.b[1][2]][next.b[1][3]][next.b[1][4]][next.b[2][1]][next.b[2][2]][next.b[2][3]]=1;
        }	
	} 	
}

int main()
{
	freopen("msquare.in","r",stdin);
	freopen("msquare.out","w",stdout);
	
	for(int j=1;j<=4;j++)
        cin>>r[1][j];
    for(int i=4;i>=1;i--)
        cin>>r[2][i];
    for(int i=1;i<=4;i++)
    {
    	a[1][i]=i;
        a[2][i]=8-i+1;
    }
    BFS();
	return 0;   
}