特殊的二阶魔方（魔方模型）

特殊的二阶魔方

时限：1000ms 内存限制：10000K 总时限：3000ms

描述：

 

魔方大家应该都玩过。现在有一个特殊的二阶魔方，它只有一面是白色，其余五个面全是黑色。玩这个魔方当然也有特殊的规则，玩家只能通过六种方式去改变它，底层向左转一格（称为DL），底层向右转一格（称为DR），右侧向上转一格（称为RU），右侧向下转一格（称为RD），内侧顺时针转一格（称为C），内侧逆时针转一格（称为CC）。现给一魔方的状态，请在最少的步骤内把魔方还原

输入：

 

按照上下左右前后的顺序给出各面的具体情况，0表示白色，1表示黑色。上下、左右、前后分别是以俯视图、左视图、正视图看到的

输出：

 

输出令一面全为白色的最小步数。

输入样例：

 

00
00
11
11
11
11
11
11
11
11
11
11

输出样例：

0

来源：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <queue>
#include <map>
using namespace std;
struct Node
{
   char a[10],b[10],c[10];// 上下，左右，前后
   int step;
}s;
map<string,int> s1;      //状态的存储是一个整体性的，分开合的话可能会漏了情况
queue <Node> q;
int power(int xx,int yy)
{
    int ans=1;
    if(yy==0) return 1;
    else
    {
        for(int i=1;i<=yy;i++)
        ans*=xx;
    }
    return ans;
}
int cnt(Node si)
{
    int i;
    string num;
    for(i=1;i<=8;i++)
    num+=si.a[i];
    for(i=1;i<=8;i++)
    num+=si.b[i];
    for(i=1;i<=8;i++)
    num+=si.c[i];
    if(s1[num]==0)
    {
        s1[num]=1;
        return 1;
    }
    return 0;
}
void func1(Node si)
{
    Node next;
    next=si;
    next.a[5]=si.a[7]; next.a[6]=si.a[5]; next.a[7]=si.a[8]; next.a[8]=si.a[6];
    next.c[7]=si.b[4]; next.c[8]=si.b[3]; next.b[8]=si.c[8]; next.b[7]=si.c[7]; next.c[3]=si.b[8]; next.c[4]=si.b[7]; next.b[3]=si.c[3]; next.b[4]=si.c[4];
    if(cnt(next))
    {
        next.step=si.step+1;
        q.push(next);
    }
    return;
}
void func2(Node si)
{
    Node next;
    next=si;
    next.a[5]=si.a[6]; next.a[6]=si.a[8]; next.a[7]=si.a[5]; next.a[8]=si.a[7];
    next.b[4]=si.c[7]; next.b[3]=si.c[8]; next.c[3]=si.b[3]; next.c[4]=si.b[4]; next.b[8]=si.c[3]; next.b[7]=si.c[4]; next.c[7]=si.b[7]; next.c[8]=si.b[8];
    if(cnt(next))
    {
        next.step=si.step+1;
        q.push(next);
    }
    return;
}
void func3(Node si)
{
    Node next;
    next=si;
    next.b[6]=si.b[8]; next.b[5]=si.b[6]; next.b[8]=si.b[7]; next.b[7]=si.b[5];
    next.c[6]=si.a[4]; next.c[8]=si.a[2]; next.a[8]=si.c[8]; next.a[6]=si.c[6];  next.c[2]=si.a[8]; next.c[4]=si.a[6]; next.a[2]=si.c[2]; next.a[4]=si.c[4];
    if(cnt(next))
    {
        next.step=si.step+1;
        q.push(next);
    }
    return;
}
void func4(Node si)
{
    Node next;
    next=si;
    next.b[6]=si.b[5]; next.b[5]=si.b[7]; next.b[8]=si.b[6]; next.b[7]=si.b[8];
    next.c[2]=si.a[2]; next.c[4]=si.a[4]; next.a[6]=si.c[4]; next.a[8]=si.c[2]; next.c[6]=si.a[6]; next.c[8]=si.a[8]; next.a[4]=si.c[6]; next.a[2]=si.c[8];
    if(cnt(next))
    {
        next.step=si.step+1;
        q.push(next);
    }
    return;
}
void func5(Node si)
{
    Node next;
    next=si;
    next.c[5]=si.c[7]; next.c[6]=si.c[5]; next.c[7]=si.c[8]; next.c[8]=si.c[6];
    next.b[5]=si.a[1]; next.b[7]=si.a[2]; next.a[5]=si.b[7]; next.a[6]=si.b[5]; next.b[1]=si.a[5]; next.b[3]=si.a[6]; next.a[1]=si.b[3]; next.a[2]=si.b[1];
    if(cnt(next))
    {
        next.step=si.step+1;
        q.push(next);
    }
    return;
}
void func6(Node si)
{
    Node next;
    next=si;
    next.c[5]=si.c[6]; next.c[6]=si.c[8]; next.c[7]=si.c[5]; next.c[8]=si.c[7];
    next.b[1]=si.a[2]; next.b[3]=si.a[1]; next.a[5]=si.b[1]; next.a[6]=si.b[3]; next.b[5]=si.a[6]; next.b[7]=si.a[5]; next.a[1]=si.b[5]; next.a[2]=si.b[7];
    if(cnt(next))
    {
        next.step=si.step+1;
        q.push(next);
    }
    return;
}
void bfs()
{
    int i;
    q.push(s);
    Node now;
    while(!q.empty())
    {
        now=q.front();
        q.pop();
        if((now.a[1]=='0'&&now.a[2]=='0'&&now.a[3]=='0'&&now.a[4]=='0')||(now.a[5]=='0'&&now.a[6]=='0'&&now.a[7]=='0'&&now.a[8]=='0')
           ||(now.b[1]=='0'&&now.b[2]=='0'&&now.b[3]=='0'&&now.b[4]=='0')||(now.b[5]=='0'&&now.b[6]=='0'&&now.b[7]=='0'&&now.b[8]=='0')
           ||(now.c[1]=='0'&&now.c[2]=='0'&&now.c[3]=='0'&&now.c[4]=='0')||(now.c[5]=='0'&&now.c[6]=='0'&&now.c[7]=='0'&&now.c[8]=='0'))
        {
            printf("%d\n",now.step);
            return;
        }
        for(i=1;i<=6;i++)
        {
            if(i==1)       func1(now);
            else if(i==2)  func2(now);
            else if(i==3)  func3(now);
            else if(i==4)  func4(now);
            else if(i==5)  func5(now);
            else if(i==6)  func6(now);
        }
    }
    printf("-1\n");
    return ;
}
int main()
{
    scanf("%c%c",&s.a[1],&s.a[2]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.a[3],&s.a[4]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.a[5],&s.a[6]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.a[7],&s.a[8]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.b[1],&s.b[2]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.b[3],&s.b[4]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.b[5],&s.b[6]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.b[7],&s.b[8]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.c[1],&s.c[2]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.c[3],&s.c[4]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.c[5],&s.c[6]);
    getchar();
    scanf("%c%c",&s.c[7],&s.c[8]);
    s.step=0;
    cnt(s);
    bfs();
    return 0;
}