IDA*算法实质就是迭代加深搜索和A*算法的结合,通过迭代加深搜索来寻找答案,借由预估函数h()来进行估计与剪枝。
本题主框架如下:
else for(int maxd=1;;maxd++) { if(dfs(0,maxd)) break; }
由1开始不断加深最大深度,如果当前深度+需要到达目标的步数>最大深度时,则剪枝,需要达到目标的步数可以用函数h()表示,其返回值和计算方法由具体问题确定,本题中则是中间8个格子中最少的不同数字量。
具体代码如下:
///输入数字对应的位置 /* 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 */ #include<cstdio> #include<algorithm> using namespace std; const int rev[8] = {5, 4, 7, 6, 1, 0, 3, 2};///每个行对应的逆行 const int center[8]={6,7,8,11,12,15,16,17}; int a[24];///输入 ///每行对应的数字在数组a中的下标 int line[8][7]= { { 0, 2, 6,11,15,20,22}, // A { 1, 3, 8,12,17,21,23}, // B {10, 9, 8, 7, 6, 5, 4}, // C {19,18,17,16,15,14,13}, // D }; char ans[1000];///答案数组,存储所走步数 bool is_final()///判断是否达到题目符合条件 { for(int i=1;i<8;i++) if(a[center[i]]!=a[center[0]]) return false; return true; } int diff(int target)///查找不同数字的数量 { int ans=0; for(int i = 0; i < 8; i++) if(a[center[i]] != target) ans++; return ans; } inline int h()///求最少还需要几步达到目标条件 { return min(min(diff(1), diff(2)), diff(3)); } inline void move(int i)///对相应方向进行题目中的旋转操作 { int tmp = a[line[i][0]]; for(int j = 0; j < 6; j++) a[line[i][j]] = a[line[i][j+1]]; a[line[i][6]] = tmp; } bool dfs(int d,int maxd)///迭代搜索 { if(is_final()) { ans[d]='\0'; printf("%s\n",ans); return true; } if(d+h()>maxd) return false;///剪枝 for(int i=0;i<8;i++)///对每个方向进行旋转 { ans[d]='A'+i; move(i); if(dfs(d+1,maxd)) return true; move(rev[i]);///如果递归失败,调整回原来模式 } return false; } int main() { for(int i = 4; i < 8; i++) for(int j = 0; j < 7; j++) line[i][j] = line[rev[i]][6-j];///将对应方向的数字调整好 while(~scanf("%d",&a[0])&&a[0]) { for(int i=1; i<24; i++) { scanf("%d",&a[i]); if(!a[i]) return 0; } if(is_final()) printf("No moves needed\n"); else for(int maxd=1;;maxd++) { if(dfs(0,maxd)) break; } printf("%d\n",a[6]); } return 0; }
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