NOJ1571八数码问题

最新推荐文章于 2020-10-31 22:19:36 发布

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本文介绍了一个使用广度优先搜索(BFS)算法解决八数码问题的C++程序实现。通过定义状态转移矩阵和搜索策略，该程序能够找到从任意初始状态到达目标状态所需的最少步数。文章详细解释了如何检测空白块的移动方向，并更新状态。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#include<iostream>
#include<queue>
#include<map>
using namespace std;
int dr[4]={0, 1, 0, -1};
int dc[4]={-1, 0, 1, 0};
queue<int> q1;
map<int,int> step;
int init(int m);
int readdate();
int bfs();
int canmove(int u,int dire);
int move(int u,int dire);

int main()
{
	int s,num;
	
	s=readdate();
	init(s);
	num=bfs();
	
	cout<<num<<endl;
	
	return 0;
}

int readdate()
{
	int a[3][3];
	int i,j,sum;
	
	sum = 0;
	for(i = 0;i < 3;i++)
	{
		for(j = 0;j < 3;j++)
		{
			cin >> a[i][j];
			sum = sum * 10 + a[i][j];
		}
	}
	
	return (sum);
}

int init(int m)
{
	q1.push(m);
	step[m] = 0;
}

int bfs()
{
	int u,v,i;
	
	while(!q1.empty())
	{
		u = q1.front();
		q1.pop();
		for(i = 0;i < 4;i++)
		{
			if(canmove(u,i))
			{
				v = move(u,i);
				if(v == 123456780)
				{
					return(step[u] + 1);
				}
				if(step.count(v) == 0)
				{
					q1.push(v);
					step[v] = step[u] + 1;
				}
			}
		}
	}
	return(-1);
}

int canmove(int u,int dire)
{
	int Map[3][3];
	int i,j;
	int row,col;
	int r,c;
	int v;
	
	v = u;
	for(i = 2;i >= 0;i--)
	{
		for(j = 2;j >= 0;j--)
		{
			Map[i][j] = v%10;
			v = v/10;
			if(Map[i][j] == 0)
			{
				row = i;
				col = j;
			} 
		}
	}
	r = row + dr[dire];
	c = col + dc[dire];
	
	if(r >= 0 && r < 3 && c >= 0 && c < 3)
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
} 

int move(int u,int dire)
{
	int none[3][3];
	int i,j;
	int row,col;
	int r,c;
	int sum;
	
	for(i = 2;i >= 0;i--)
	{
		for(j = 2;j >= 0;j--)
		{
			none[i][j] = u%10;
			u = u/10;
			if(none[i][j] == 0)
			{
				row = i;
				col = j;
			} 
		}
	}
	r = row + dr[dire];
	c = col + dc[dire];
	none[row][col] = none[r][c];
	none[r][c] = 0;
	
	sum = 0;
	for(i = 0;i < 3;i++)
	{
		for(j = 0;j < 3;j++)
		{
			sum = sum*10 + none[i][j];
		}
	}
	
	return (sum);
}