4.八数码 BFS

 

 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
//用哈希表来存所有距离
int bfs(string start) {
    string end = "12345678x"; //终止状态
    queue<string> q; //宽搜的队列
    unordered_map<string, int> d; //宽搜的数组
    q.push(start);
    d[start] = 0; //起点到起点的距离是零
    int dx[4] = {-1, 0, 1, 0}, dy[4] = {0, 1, 0, -1};
    while (q.size()) {
        string t = q.front();
        q.pop();
        if (t == end) {
            return d[t];
        }
        int distance = d[t];
        //状态转移
        int k = t.find('x'); //找到x的位置
        int x = k / 3, y = k % 3; //找到在3 * 3方格中的位置
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int a = x + dx[i], b = y + dy[i];
            if (a >= 0 && a < 3 && b >= 0 && b < 3) {
                swap(t[k], t[3 * a + b]); //状态更新
                if (d.count(t) == 0) { //如果更新完之后的状态t没有被搜到的话
                    q.push(t); //就找到了一个新的状态
                    d[t] = distance + 1; //更新新的状态的距离
                }
                swap(t[k], t[3 * a + b]); //恢复状态
            }
        }
    }
    return -1;
}
int main() {
    string start = ""; //初始状态
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        string c;
        cin >> c;
        start += c;
    }
    cout << bfs(start) << endl;
    return 0;
}