八数码(bfs做法)非常详细,适合新手服用

题目描述: 

在一个 3×3 的网格中,1∼8这 8 个数字和一个 x 恰好不重不漏地分布在这 3×3 的网格中。

例如:

1 2 3
x 4 6
7 5 8

在游戏过程中,可以把 x 与其上、下、左、右四个方向之一的数字交换(如果存在)。

我们的目的是通过交换,使得网格变为如下排列(称为正确排列):

1 2 3
4 5 6
7 8 x

例如,示例中图形就可以通过让 x 先后与右、下、右三个方向的数字交换成功得到正确排列。

交换过程如下:

1 2 3   1 2 3   1 2 3   1 2 3
x 4 6   4 x 6   4 5 6   4 5 6
7 5 8   7 5 8   7 x 8   7 8 x

现在,给你一个初始网格,请你求出得到正确排列至少需要进行多少次交换。

输入格式

输入占一行,将 3×3 的初始网格描绘出来。

例如,如果初始网格如下所示:

1 2 3 
x 4 6 
7 5 8 

则输入为:1 2 3 x 4 6 7 5 8

输出格式

输出占一行,包含一个整数,表示最少交换次数。

如果不存在解决方案,则输出 −1。

输入样例:

2 3 4 1 5 x 7 6 8

输出样例

19

思路: 

由于此题解法宽搜算法,所以我们可以把这样的一种

这样的一种情况看成一个点,从这个一点分散下去一个点有很多种情况,进行分层

如下图:

 此图来源于acwing题解中的一位大佬所画,由于每个边的权值是1(也就是距离),所以我们可以利用宽搜天生就带有性质,求出最短的路径。


那么这里我们可以看出来这种3*3的矩阵状态很难表示出来? 

所以我们才用字符串的形式进行存储,例如:

我们都知道写bfs的时候都是用队列存储,所以我们就可以用队列去存储这个字符串


再来思考如何去存储当前状态下的距离呢? 

我们可以使用C++下的unordered_map<string,int>,哈希表去存储当前字符串下的距离值是多少,然后通过最终我们想要的字符串和变换中的字符串进行比较,最后输出距离。


如何判断字符串能变成哪种状态呢? 

那么就需要用上面我们说的状态转换,先把一个字符串转换成3*3的矩阵,利用枚举当前x能移动的上下左右四个点,就可以做出变换,然后再变回字符串。

这里的难点就是一个一维数组如何变成二维数组,二维数组,如何去变回一维数组

下面一个小技巧希望大家牢记~

通用公式:

一维坐标映射到二维 -> (k / n, k % n )
二维映射一维 -> x * n + y


 AC代码:

#include<iostream>
#include<queue>
#include<algorithm>
#include<unordered_map>
#include<cstring>using namespace std;//宽搜,求最短路
int bfs(string start)
{//记录要求最终字符串样式string end = "12345678x";queue<string> q;//队列存储字符串unordered_map<string,int> d;//哈希表存储当前字符串下的对应值(距离)q.push(start);//进队d[start] = 0;//第一个距离初始化为0while(q.size()){//取出队首元素auto t = q.front();q.pop();//删除//取出当前字符串形式下的距离值int distance = d[t];//如果等于我们想要的值,那么直接返回距离输出结果if(t == end) return distance;//找出x在一维数组下的下标是多少int k = t.find('x');//状态转化,变成3*3矩阵下的下标int x = k / 3, y = k % 3;//上下左右偏移量int dx[4] = {-1,0,1,0},dy[4] = {0,1,0,-1};//枚举x上下左右四个点的偏移量for(int i=0;i<4;i++){//记录信的坐标点(3*3矩阵下)int a = x + dx[i],b = y + dy[i];//判断新坐标是否越界if(a >= 0 && a < 3 && b >= 0 && b < 3){//状态转化,变回一维数组下的字符串swap(t[k],t[a*3 + b]);//如果哈希表中没有,那么就当前距离+1if(!d.count(t)){d[t] = distance + 1;q.push(t);//新字符串进队}//恢复现场,变回字符串,因为变换一次还有3个位置还没换呢swap(t[k],t[a*3+b]);}}}return -1;//找不到就输出-1
}int main()
{string start;for(int i=0;i<9;i++){char c;cin >> c;start += c;}cout << bfs(start) << endl;return 0;
}

欢迎不会的小伙伴留言~

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/593593.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

注解(Annotation)

文章目录 1 注解概述1.1 什么是注解1.2 注解与注释1.3 注解的重要性 2 常见的Annotation作用3 三个最基本的注解3.1 Override3.2 Deprecated3.3 SuppressWarnings 4 元注解5 自定义注解的使用5.1 声明自定义注解5.2 使用自定义注解5.3 读取和处理自定义注解 6 JUnit单元测试6.1…

【图论】【基环内向树】【广度优先】【深度优先】2127. 参加会议的最多员工数

作者推荐 视频算法专题 本文涉及知识点 图论 基环内向树 LeetCode2127. 参加会议的最多员工数 一个公司准备组织一场会议&#xff0c;邀请名单上有 n 位员工。公司准备了一张 圆形 的桌子&#xff0c;可以坐下 任意数目 的员工。 员工编号为 0 到 n - 1 。每位员工都有一位…

设计模式——工厂模式01

工厂模式 定义&#xff1a;工厂模式是创建子类实例化对象的一种方式&#xff0c;屏蔽了创造工厂的内部细节。把创建对象与使用对象进行拆分&#xff0c;满足单一职责。如果需要向工厂中添加新商品&#xff0c; 只需要扩展子类再重写其工厂方法&#xff0c;满足开闭原则。 设计…

【科研笔记】知识星球不可选择内容爬虫

知识星球不可选择内容爬虫 1 背景2 实现3 拓展遗留问题1 背景 针对与知识星球中,电脑打开网页不可选择复制粘贴的问题,进行爬虫处理,获取网页的内容,并保存在本地 2 实现 需要下载python,和爬虫的第三方库selenium,可以查看博客中有关selenium的内容进行回顾。当前使用…

LeetCode-207. 课程表【深度优先搜索 广度优先搜索 图 拓扑排序】

LeetCode-207. 课程表【深度优先搜索 广度优先搜索 图 拓扑排序】 题目描述&#xff1a;解题思路一&#xff1a;拓扑排序&#xff0c;检查图是否有环。有环代表不能完成&#xff0c;返回False。解题思路二&#xff1a;深度优先遍历解题思路三&#xff1a;广度优先搜索&#xff…

Pillow教程10:设计博文的文字背景封面图,再也不担心找不到不素材了

---------------Pillow教程集合--------------- Python项目18&#xff1a;使用Pillow模块&#xff0c;随机生成4位数的图片验证码 Python教程93&#xff1a;初识Pillow模块&#xff08;创建Image对象查看属性图片的保存与缩放&#xff09; Pillow教程02&#xff1a;图片的裁…

C# WPF编程-元素绑定

C# WPF编程-元素绑定 将元素绑定到一起绑定表达式绑定错误绑定模式代码创建绑定移除绑定使用代码检索绑定多绑定绑定更新绑定延时 绑定到非元素对象Source属性RelativeSource属性DataContent属性 数据绑定是一种关系&#xff0c;该关系告诉WPF从源对象提取一下信息&#xff0c;…

JAVA八股--redis

JAVA八股--redis 如何保证Redis和数据库数据一致性redisson实现的分布式锁的主从一致性Redis脑裂现象及解决方案介绍I/O多路复用模型undo log 和 redo log&#xff08;没掌握MyISAM 和 InnoDB 有什么区别&#xff1f; 如何保证Redis和数据库数据一致性 关于异步通知中消息队列…

高并发高性能接口中,异步打印并采集业务日志的实现方案

一、背景 高并发接口中&#xff0c;为了提高接口的高性能&#xff0c;在需要保存审计及操作记录的时候&#xff0c;往往有以下常见方案&#xff1a; 保存到redis数据库异步保存到mysql/mongodb/es等数据库logger打印业务日志&#xff0c;采集与展示则交由elk模块 对于第一种…

吃豆豆 经典的区间DP 好题典题

这里很巧妙的注意一点是&#xff0c;你最后要把所有的豆子都吃掉&#xff0c;所以你只要看你多增加的尽量的少就好了 然后维护一段区间&#xff0c;表示的是吃掉这段区间里面的所有豆子的最小代价&#xff0c;然后发现最后一个是左端点或者右端点 你吃一段新的区间的同时会把…

设计模式总结-面向对象设计原则

面向对象设计原则 面向对象设计原则简介单一职责原则单一职责原则定义单一职责原则分析单一职责原则实例 开闭原则开闭原则定义开闭原则分析开闭原则实例 里氏代换原则里氏代换原则定义里氏代换原则分析 依赖倒转原则依赖倒转原则定义依赖倒转原则分析依赖倒转原则实例 接口隔离…

下载图片的程序

import requests from lxml import etree class TianJiPlc: def init(self): self.url_home_page“https://wap.yesky.com/pic/” self.headers{‘User-Agent’: ‘Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/96.0.4664.45 Sa…