dotcpp1581-- 密码锁（BFS）

 [蓝桥杯][算法提高VIP]密码锁

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题目描述

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?

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

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

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。 

样例输入

5
02120

样例输出

1

注意，已经确定了是包含2012的序列均为密码，数据量不大，一看是最少次数+枚举尝试，想都不用想是一个BFS，只不过这个bfs的判断有点特别

首先是包含“2012”的序列，我们那可以使用string的内置函数find来查询（在指定字符串内寻找子串，找到返回子串首字母位置，找不到返回-1）

其次就是状态的判重，可以使用map来标记 https://blog.youkuaiyun.com/qq_44786250/article/details/105427592

交换的时候只能交换相邻的两个，注意交换的方法

#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<map>
#include<set>
#include<stack>
#include<queue>
#include<vector>
#define ll long long
#define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
using namespace std;
inline int _read() {
    char ch = getchar();
    int sum = 0;
    while (!(ch >= '0' && ch <= '9'))ch = getchar();
    while (ch >= '0' && ch <= '9')sum = sum * 10 + ch - 48, ch = getchar();
    return sum;
}
const int inf=0x3f3f3f3f;
const int mm=0;

struct node{
	string ss;
	int step;
	node(){}
	node(string s,int x):ss(s),step(x){}
}; 
queue<node>q;
map<string,int>mp;
int n;
string str;
string goal="2012";

string swapp(string s,int a,int b){//交换
	string t=s;
	char tmp=t[a];
	t[a]=t[b];
	t[b]=tmp;
	return t;
}

int bfs(){
	q.push(node(str,0));
	mp[str]=1;
	while(!q.empty()){
		node now=q.front();
		q.pop();
		if(now.ss.find(goal)!=-1){//
			return now.step;
		}	
		for(int i=0;i<n;i++){
			string tmp=swapp(now.ss,i,i+1);
			if(mp[tmp]==1)
				continue;
			mp[tmp]=1;
			q.push(node(tmp,now.step+1));
		}
	}
	return -1;
} 

int main()
{
	cin>>n;
	cin>>str;
	int s1=0,s2=0,s3=0;
	for(int i=0;i<n;i++){
		if(str[i]=='2')s1++;
		else if(str[i]=='0')s2++;
		else s3++;
	} 
	//简单的剪枝
	if(s1<1||s2<1||s3<1)
		printf("-1\n");
	else if(str.find(goal)!=-1)
		printf("0\n");
	else {
		int res=bfs();
		cout<<res<<endl;
	}

	return 0;
}