USACO/msquare 3.2.5

最新推荐文章于 2019-07-05 15:04:17 发布

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#康托

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本文介绍了一个利用广度优先搜索(BFS)和康托展开算法解决特定问题的程序实现。通过BFS遍历所有可能的状态，并使用康托展开进行状态编码，最终找到从初始状态到目标状态的转换步骤。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

简单题，但是写了好长，原谅我捉急的技术吧，

主要用BFS和康托展开的

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int ars[9]={ 0, 1, 2, 6, 24, 120,720, 5040, 40320};
int visit[50000]={0};
int fa[50000]={0};
int queue[50000][8]={0},front=0,rear=0;
int dir[50000]={0};
int fans=0;
int visq[50000]={0};
int des[5][5]={0};
int finalans[50000]={0};
int fi=0;
void getans(int m)
{
    if(fa[m])
    {
        getans(fa[m]);
        finalans[fi]=dir[m];
        fi++;
    }

}
void output(int m,FILE *fout)
{
    int i;
    getans(m);
    fprintf(fout,"%d\n",fi);
    for(i=0;i<fi;i++)
    {
        if((!(i+1))%60)
        {
            fprintf(fout,"\n");
        }
        fprintf(fout,"%c",finalans[i]+'A');
    }
    if((i+1)%60)
    {
        fprintf(fout,"\n");
    }
}

int check(int ars[][5])
{
    int i,j,f=1;
    for(i=0;i<2;i++)
    {
        for(j=0;j<4;j++)
        {
            if(ars[i][j]!=des[i][j])
            {
                return 0;
            }
            f++;
        }
    }
    return 1;
}

void push(int start[][5])
{
    int i ,j,m=0;
    for(i=0;i<2;i++)
    {
        for(j=0;j<4;j++)
        {
            queue[rear][m]=start[i][j];
            m++;
        }
    }
    rear++;
}

int cantor(int start[][5]) //康托展开
{
    int i ,j,f=0;
    int cnt,sum=0;
    int why[10]={0};
    for(i=0;i<2;i++)
    {
        for(j=0;j<4;j++)
        {
            why[f]=start[i][j];
            f++;
        }
    }
    for(i=0;i<8;i++)
    {
      cnt=0;
      for(j=i+1;j<8;j++)
      {
          if(why[j]<why[i])
          {
              cnt++;
          }
      }
      sum+=cnt*ars[7-i];
    }
    return sum+1;
}
void transform(int start[][5],int i,int m,FILE *fout)
{
    int t,ans,j;
    if(i==0)
    {
        for(j=0;j<4;j++)
        {
            t=start[0][j];
            start[0][j]=start[1][j];
            start[1][j]=t;
        }
    }

    if(i==1)
    {
        t=start[0][3];
       for(j=3;j>0;j--)
       {
           start[0][j]=start[0][j-1];
       }
       start[0][0]=t;
        t=start[1][3];
       for(j=3;j>0;j--)
       {
           start[1][j]=start[1][j-1];
       }
       start[1][0]=t;

    }
     if(i==2)
    {
        t=start[1][1];
        start[1][1]=start[1][2];
        start[1][2]=start[0][2];
        start[0][2]=start[0][1];
        start[0][1]=t;
    }
    t=cantor(start);

    if(!visq[t])
    {
        dir[t]=i;
        fa[t]=m;
        push(start);
        visq[t]=1;

    }
    if(check(start))
        {
             ans=cantor(start);
             output(ans,fout);
             fans=1;
            return ;
        }
}

void bfs(int start[][5],FILE  *fout)
{
  int i ,t,f=0,j;
  int start1[5][5]={0};
  int start2[5][5]={0};
  push(start);
  while(front<rear)
  {
    f=0;
    for(i=0;i<2;i++)
    {
        for(j=0;j<4;j++)
        {
            start2[i][j]=queue[front][f];
            f++;
        }
    }
    front++;
    t=cantor(start2);
    visq[t]=1;
    if(!visit[t])
    {
        visit[t]=1;
       for(i=0;i<3;i++)
       {
        if(fans) return;
        memcpy(start1,start2,sizeof(start1));
        transform(start1,i,t,fout);
       }
    }
  }
}


int main()
{
    FILE *fin=fopen("msquare.in","r");
    FILE *fout=fopen("msquare.out","w");
    int final[5][5]={0};
    int i ,j,f=1,t;
    for(j=0;j<4;j++)
    {
        fscanf(fin,"%d",&des[0][j]);
        final[0][j]=f;
        f++;
    }
    for(j=3;j>=0;j--)
    {
        fscanf(fin,"%d",&des[1][j]);
        final[1][j]=f;
        f++;
    }
    bfs(final,fout);
    return 0;
}