HDU1195 双向BFS(或BFS)

　　题目链接：http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1195 , 双向BFS或者直接BFS也可以过。

　　其实这道题只是单向BFS就可以过的，但是为了练算法，所以还是用了双向BFS来写。

 

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算法：

　　先预处理一下，从1111到9999的所有点进行构图(由于是1~9的，所以除去含有0元素的数字)，能进行一次变换变成的数字则表示两点之间连通。然后从初态与目态两个点进行BFS，如果有轨迹重合的就返回路程和。

　　这里注意双向BFS要一层一层的进行搜索，不然的话会产生错误，至于错误原因还在思考中。。

 

双向BFS代码：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <string>
#include <string.h>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define LL __int64
#define eps 1e-8
#define INF 1e8
#define lson l , m , rt << 1
#define rson m + 1 , r , rt << 1 | 1
const int MOD = 2333333; 
const int maxn = 10000 + 5;
vector <int> e[maxn];
int vis[maxn] , dist[maxn];

void solve(int x)
{
    int num[4] , i , tmp , y;
    i = 0;
    tmp = x;
    while(tmp) {
        num[i++] = tmp % 10;
        tmp /= 10;
    }
    for(i = 0 ; i < 4 ; i++)
        if(num[i] == 0)
            return;
    for(i = 0 ; i < 4 ; i++) {
        if(i < 3) {
            swap(num[i] , num[i + 1]);
            y = num[3] * 1000 + num[2] * 100 + num[1] * 10 + num[0];
            e[x].push_back(y);
            e[y].push_back(x);
            swap(num[i] , num[i + 1]);
        }
        tmp = num[i];
        if(num[i] == 9)
            num[i] = 1;
        else
            num[i]++;
        y = num[3] * 1000 + num[2] * 100 + num[1] * 10 + num[0];
        e[x].push_back(y);
        e[y].push_back(x);
        num[i] = tmp;

        if(num[i] == 1) 
            num[i] = 9;
        else
            num[i]--;
        y = num[3] * 1000 + num[2] * 100 + num[1] * 10 + num[0];
        e[x].push_back(y);
        e[y].push_back(x);
        num[i] = tmp;
    }
}
int BFS_2(int start , int end)
{
    if(start == end)
        return 0;
    memset(vis , 0 , sizeof(vis));
    queue <int> que[2];
    vis[start] = 1;
    vis[end] = 2;
    que[0].push(start);
    que[1].push(end);
    dist[start] = dist[end] = 0;
    while(!que[0].empty() && !que[1].empty()) {
        int k = 0;
        if(que[0].size() < que[1].size())
            k++;
        int u = que[k].front();
        que[k].pop();
        for(int i = 0 ; i < e[u].size() ; i++) {
            int j = e[u][i];
            if(!vis[j]) {
                vis[j] = vis[u];
                que[k].push(j);
                dist[j] = dist[u] + 1;
            } else if(vis[j] == vis[u]) {
                continue;
            } else {
                return dist[j] + dist[u] + 1;
            }
        }
    }
    return -1;
}
int main()
{
    int T , a , b;
    for(int i = 1111 ; i <= 9999 ; i++)
        solve(i);
    cin >> T;
    while(T--) {
        scanf("%d %d" , &a , &b);
        printf("%d\n" , BFS_2(a , b));
    }
    return 0;
}

 

BFS代码：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <string>
#include <string.h>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define LL __int64
#define eps 1e-8
#define INF 1e8
#define lson l , m , rt << 1
#define rson m + 1 , r , rt << 1 | 1
const int MOD = 2333333; 
const int maxn = 10000 + 5;
vector <int> e[maxn];
int vis[maxn] , dist[maxn];

void solve(int x)
{
    int num[4] , i , tmp , y;
    i = 0;
    tmp = x;
    while(tmp) {
        num[i++] = tmp % 10;
        tmp /= 10;
    }
    for(i = 0 ; i < 4 ; i++)
        if(num[i] == 0)
            return;
    for(i = 0 ; i < 4 ; i++) {
        if(i < 3) {
            swap(num[i] , num[i + 1]);
            y = num[3] * 1000 + num[2] * 100 + num[1] * 10 + num[0];
            e[x].push_back(y);
            e[y].push_back(x);
            swap(num[i] , num[i + 1]);
        }
        tmp = num[i];
        if(num[i] == 9)
            num[i] = 1;
        else
            num[i]++;
        y = num[3] * 1000 + num[2] * 100 + num[1] * 10 + num[0];
        e[x].push_back(y);
        e[y].push_back(x);
        num[i] = tmp;

        if(num[i] == 1) 
            num[i] = 9;
        else
            num[i]--;
        y = num[3] * 1000 + num[2] * 100 + num[1] * 10 + num[0];
        e[x].push_back(y);
        e[y].push_back(x);
        num[i] = tmp;
    }
}
int BFS(int a , int b)
{
    if(a == b)
        return 0;
    memset(vis , 0 , sizeof(vis));
    queue <int> que;
    que.push(a);
    vis[a] = 1;
    dist[a] = 0;
    while(!que.empty()) {
        int u = que.front();
        que.pop();
        for(int i = 0 ; i < e[u].size() ; i++) {
            int j = e[u][i];
            if(j == b)
                return dist[u] + 1;
            if(!vis[j]) {
                dist[j] = dist[u] + 1;
                vis[j] = 1;
                que.push(j);
            }
        }
    }
}
int main()
{
    int T , a , b;
    for(int i = 1111 ; i <= 9999 ; i++)
        solve(i);
    cin >> T;
    while(T--) {
        scanf("%d %d" , &a , &b);
        printf("%d\n" , BFS(a , b));
    }
    return 0;
}