蓝桥杯BFS 移动方格的问题

最新推荐文章于 2024-03-02 08:00:00 发布

码农小旋风

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分类专栏： c/c++ 文章标签：蓝桥杯高职高专移动方格 BFS algorithm cc++

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本文详细解析了蓝桥杯竞赛中的移动方块问题，利用BFS搜索算法求解从初始状态出发能否达到目标状态。介绍了算法的具体实现过程，并提供了完整的C++代码示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

这道题好像是某一届高职高专的最后一题，原题如下：

/*
10. 移动字母
2x3=6个方格中放入ABCDE五个字母，右下角的那个格空着。如图1所示。
和空格子相邻的格子中的字母可以移动到空格中，比如，图中的C和E就可以移动，移动后的局面分别是：
A B  
D E C

A B C
D E

  为了表示方便，我们把6个格子中字母配置用一个串表示出来，比如上边的两种局面分别表示为：
AB*DEC
ABCD*E
  题目的要求是：请编写程序，由用户输入若干表示局面的串，程序通过计算，输出是否能通过对初始状态经过若干次移动到达该状态。可以实现输出1,否则输出0。初始状态为：ABCDE*
  用户输入的格式是：先是一个整数n，表示接下来有n行状态。程序输出也应该是n行1或0
  例如，用户输入：
3
ABCDE*
AB*DEC
CAED*B

  则程序应该输出：
1
1
0
*/

解题思路分析：根据题目分析可知，每次能否移动某个方格的关键就是* 的位置，根据*的不同位置有不同的移动方法，而且每次移动可能都能有新的状态产生，当然可能会重复，由于每次都只能和* 相邻的位置元素交换而且要避免和前面的已经有过的状态重复，所以我当时拿到题目使用的是BFS搜索，我的思路是这样的：

首先我有一个队列，（char queue[710][6]; // 定义一个队列总共排列710 总不可能超过710总情况），初始时放入ABCDE* 开始队列下标index指向初始情况队列总数countqueue=1如图：

开始的排列：

所以可以将2号和5号对换得到 AB*DEC （没有出现过，入队列），也可以将4号和5号兑换得到ABCD*E（没有出现，入队列）

此时队列的情况：

经过一次变化之后index加1 countqueue=3指向AB*DEC

此时可以将1,2 或则 2,5对换分别得到A*BDEC（没出现，入队列）和 ABCDE*（重复，舍去）此次操作之后队列的index为2，countqueue=4:，如下图：

按照此步奏不断的重复知道 index>=countqueue循环截止

程序代码如下（打印出所有可能移到的结果）：

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include<algorithm>
//  蓝桥杯移动方格的问题 
using namespace std;
char queue[710][6];  // 定义一个队列
 int countqueue;  // 记录队列的长度 
int getIndex(char *a)  // 找到* 的下标
{   int result=0;
    for(int i=0;i<6;i++)
		if(a[i]=='*')					
		{
		    result=i;
			break;             						 
		}
    return result;                   
} 
bool equals(char *a,char *b)  // 判断两个字符串是否相等 
{
     bool sign=true;
     for(int i=0;i<6;i++)
         if(a[i]!=b[i])
         {
			sign=false;
			break;															
          } 
    return sign;
 }
 bool inQueue(char *a)  // 判断字符串是否存在队列中
 {
	bool sign=false;  // 不存在 
	for(int i=0;i<countqueue;i++)
		if(equals(a,queue[i]))
		{ 
			sign=true;  // 存在
			break;
		}
	return sign; 
} 
 void pushqueue(char *a)  // 进队列 
 {
	for(int i=0;i<6;i++)
		queue[countqueue][i]=a[i];
	countqueue++;	
} 
char* swap(char* a,int m,int n) // 将m,n 下标的字符对换 
{
	char* result=new char[6];
	for(int i=0;i<6;i++)
		result[i]=a[i];
	char t=result[m];
	result[m]=result[n];
	result[n]=t;
	return result; 
}

void getAllPerm()  // 得到所有的排列 
{
	int i=0;
	while(i<countqueue)
	{
		int index=getIndex(queue[i]);  // 得到当前串中* 的下标
		char* swapchar;  // 通过交换得到的字符串 
		switch(index)   //  根据* 号的下标  进行字符串的交换 
		{	
			
			case 0:	swapchar=swap(queue[i],0,1);
					if(!inQueue(swapchar))  // 如果字符串不在队列中，则加入到队列中 
						pushqueue(swapchar);
					swapchar=swap(queue[i],0,3);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					break;   //  错误 原因 
			case 1: swapchar=swap(queue[i],0,1);
				
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					swapchar=swap(queue[i],2,1);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					swapchar=swap(queue[i],4,1);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					break;   //  错误 原因 
			case 2:	
					swapchar=swap(queue[i],2,1);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					swapchar=swap(queue[i],2,5);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					break;   //  错误 原因 
			case 3:	swapchar=swap(queue[i],3,0);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					swapchar=swap(queue[i],3,4);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					break;   //  错误 原因 
			case 4: swapchar=swap(queue[i],4,1);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					swapchar=swap(queue[i],4,3);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					swapchar=swap(queue[i],4,5);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					break;   //  错误 原因 
			case 5:	swapchar=swap(queue[i],5,4);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					swapchar=swap(queue[i],5,2);
					if(!inQueue(swapchar))
						pushqueue(swapchar);
					break;   //  错误 原因 
		} 
		i++;
	} 
} 
int main(int argc, char *argv[])
{
    int n;
   	char a[7]="abcde*";
   	pushqueue(a);
   	getAllPerm();
   	cout<<"print: queue"<<endl;
	for(int i=0;i<countqueue;i++)
	{
		for(int j=0;j<6;j++)
			cout<<queue[i][j]<<"  ";
		cout<<endl;
	}
   cout<<"共有"<<countqueue<<"条合格的记录"<<endl; 
    cin>>n;
    int *result=new int[n];
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
		char test[6];
		fflush(stdin);
		for(int j=0;j<6;j++)
			cin>>test[j];
		if(inQueue(test))
			result[i]=1;
		else
			result[i]=0;	
	}
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		cout<<result[i]<<endl;
	}

	
	
	/* 
	cout<<"print: queue"<<endl;
	for(int i=0;i<countqueue;i++)
	{
		for(int j=0;j<6;j++)
			cout<<queue[i][j]<<"  ";
	
		cout<<endl;
	}*/
	system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}