hdu 1430(BFS+康托展开+映射+输出路径)

魔板

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Problem Description

在 魔方风靡全球之后不久，Rubik先生发明了它的简化版——魔板。魔板由8个同样大小的方块组成，每个方块颜色均不相同，可用数字1-8分别表示。任一时 刻魔板的状态可用方块的颜色序列表示：从魔板的左上角开始，按顺时针方向依次写下各方块的颜色代号，所得到的数字序列即可表示此时魔板的状态。例如，序列 (1,2,3,4,5,6,7,8)表示魔板状态为：

1 2 3 4
8 7 6 5

对于魔板，可施加三种不同的操作，具体操作方法如下：

A: 上下两行互换,如上图可变换为状态87654321
B: 每行同时循环右移一格,如上图可变换为41236785
C: 中间4个方块顺时针旋转一格,如上图可变换为17245368

给你魔板的初始状态与目标状态，请给出由初态到目态变换数最少的变换步骤，若有多种变换方案则取字典序最小的那种。

 

 

Input

每组测试数据包括两行，分别代表魔板的初态与目态。

 

 

Output

对每组测试数据输出满足题意的变换步骤。

 

 

Sample Input

12345678 17245368 12345678 82754631

 

 

Sample Output

C AC

 

 

Author

LL

 

 

Source

ACM暑期集训队练习赛（三）

 

 

题解:康托展开没什么玄乎的,就相当于HASH的功能,主要是映射很牛,解法,映射:

这里已经解释的很清楚了,我就直接引用了.

http://blog.csdn.net/u010372095/article/details/9904631

列如：位置：12345678                12345678

           起初： 63728145       变      12345678

           终点： 86372541       成       51234876

解释一下：初：6在第1个位，那么在终点中找6用1代替，3在第2个位，在终点中找3用2代替，依次类推。

一开始我们就先按 12345678 这样的顺序建立了一棵像树一样的，如果直接从初态不进行转变的话，那么我们的结果可能有很多的走法，有可能是先走A或B都可以到目标，有多条路时,但是先走了B的路径，必须要输出小的也就是从A开始的那条路，那怎么办呢，就可以用转化的思想了，把初始状态变成12345678，这样的话，我们一开始就是从这样的顺序算出来的！！所以必须先进行转换，在从目标往上找并记下路径，一直找到最终父节点：12345678.

这题映射之后直接一次BFS就行了...非常NB。。

///X=a[n]*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[1]*0! a[i]表示第i个元素的逆序数
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <queue>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;
const int N = 50000;
int a[10],b[10];
char str[50],str1[50];
bool vis[N];
int fab[10]={1,1,2,6,24,120,720,5040};
struct Node
{
    int val[10];
    int Hash;
};
struct Way{
    char way; ///记录路径
    int pre;
}node2[N];
int contor(Node s){
    int x= 0 ;
    for(int i=8;i>=1;i--){
        int cnt = 0;
        for(int j=i-1;j>=1;j--){
            if(s.val[i]<s.val[j]) cnt++;
        }
        x+=cnt*fab[i-1];
    }
    return x;
}
void A(Node &s){
    swap(s.val[1],s.val[8]);
    swap(s.val[2],s.val[7]);
    swap(s.val[3],s.val[6]);
    swap(s.val[4],s.val[5]);
}
void B(Node &s){
    swap(s.val[1],s.val[2]),swap(s.val[1],s.val[3]),swap(s.val[1],s.val[4]);
    swap(s.val[5],s.val[6]),swap(s.val[6],s.val[7]),swap(s.val[7],s.val[8]);
}
void C(Node &s){
    swap(s.val[2],s.val[3]),swap(s.val[2],s.val[6]),swap(s.val[2],s.val[7]);
}
void bfs(Node s)
{
    for(int i=0;i<N;i++){
        node2[i].pre = -1;
    }
    memset(vis,false,sizeof(vis));
    queue<Node> q;
    node2[s.Hash].pre = -1;
    vis[s.Hash] = true;
    q.push(s);
    while(!q.empty()){
        Node now = q.front();
        q.pop();
        Node next;
        next = now;
        A(next);
        int k = contor(next);
        if(!vis[k]){
            vis[k] = true;
            next.Hash = k;
            node2[next.Hash].pre = now.Hash;
            node2[next.Hash].way = 'A';
            q.push(next);
        }
        next = now;
        B(next);
        k = contor(next);
        if(!vis[k]){
            vis[k] = true;
            next.Hash = k;
            node2[next.Hash].pre = now.Hash;
            node2[next.Hash].way = 'B';
            q.push(next);
        }
        next = now;
        C(next);
        k = contor(next);
        if(!vis[k]){
            vis[k] = true;
            next.Hash = k;
            node2[next.Hash].pre = now.Hash;
            node2[next.Hash].way = 'C';
            q.push(next);
        }
    }
}
struct Node3{
    char c;
    int idx;
}node3[50];
void dfs(int x){
    if(node2[x].pre==-1) return;
    dfs(node2[x].pre);
    printf("%c",node2[x].way);
}
int main()
{
    Node s;
    for(int i=1;i<=8;i++){
        s.val[i] = i;
    }
    s.Hash = contor(s);
    bfs(s);
    while(scanf("%s",str+1)!=EOF)
    {
        scanf("%s",str1+1);
        for(int i=1;i<=8;i++){
            node3[i].c = str[i];
            node3[i].idx = i;
        }
        Node s;
        for(int i=1;i<=8;i++){
            for(int j=1;j<=8;j++){
                if(str1[i]==node3[j].c){
                    s.val[i] = node3[j].idx;
                    break;
                }
            }
        }
        int x= contor(s);
        dfs(x);
        printf("\n");
    }
}