codevs 2495 水叮当的舞步IDA*

/*
比较简单的A* 估价函数很简单就是除了左上角的联通快之外的不同的个数
加上迭代 好像答案最多在16步之内出解
这样裸裸的交上去是50分 
在考虑剪枝 每个选颜色的时候一定是选左上角联通快附近的颜色
处理一下只枚举这样的颜色 80 - 90 分了就
下面是代码 
*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,ans,g[9][9],a[9][9],tot,color,falg,f[9][9],vis[6],C;
int xx[4]={0,0,-1,1};
int yy[4]={1,-1,0,0};
int init()
{
    int x=0;char s=getchar();
    while(s<'0'||s>'9')s=getchar();
    while(s>='0'&&s<='9'){x=x*10+s-'0';s=getchar();}
    return x;
}
void Go(int x,int y,int c,int r)
{
    a[x][y]=r;f[x][y]=1;
    for(int i=0;i<4;i++)
      {
          int nx=x+xx[i];
          int ny=y+yy[i];
          if(nx>0&&nx<=n&&ny>0&&ny<=n&&f[nx][ny]==0&&a[nx][ny]==c)
            Go(nx,ny,c,r);
      }
}
void Get_round(int x,int y,int c,int round[6])
{
    f[x][y]=1;
    for(int i=0;i<4;i++)
      {
          int nx=x+xx[i];
          int ny=y+yy[i];
          if(nx>0&&nx<=n&&ny>0&&ny<=n&&f[nx][ny]==0)
            {
                if(a[nx][ny]==c)Get_round(nx,ny,c,round);
                else if(round[a[nx][ny]]==0)round[a[nx][ny]]=1;
          }
      }
}
void Dfs(int now,int sum)
{
    if(falg)return;
    memset(vis,0,sizeof(vis));C=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)for(int j=1;j<=n;j++)if(vis[a[i][j]]==0){vis[a[i][j]]=1;C++;}
    if(now==sum)
      {
          if(C==1)falg=1;
          return;
      }
    if(now+C-1>sum)return;
    memset(f,0,sizeof(f));
    int round[6];memset(round,0,sizeof(round));
    Get_round(1,1,a[1][1],round);
    for(int i=0;i<=5;i++)
      {
          if(i==a[1][1]||round[i]==0)continue;
          int back[9][9];
        memcpy(back,a,sizeof(a));
          memset(f,0,sizeof(f));
        Go(1,1,a[1][1],i);
        Dfs(now+1,sum);if(falg)return;
          memcpy(a,back,sizeof(back));
      }
}
int main()
{
    while(1)
      {
          n=init();if(n==0)break;
          for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=n;j++)
              g[i][j]=init();
          for(int k=0;k<=16;k++)
            {
                memcpy(a,g,sizeof(g));
                falg=0;Dfs(0,k);
                if(falg)
                  {
                      ans=k;break;
              }
          }
        printf("%d\n",ans);
      }
    return 0;
}

/*
只像上面那样好像A不了 （也可能是我常数太大了QAQ...）
最后没办法了 看了题解
每次灌水的时候似乎很慢 
我们处理f数组 1表示已经在左上角 2表示在左上角的周围
这样不灌水 同样的处理了这个问题
虽然过了 但还是跑的比较慢..... 
*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,ans,g[9][9],tot,color,falg,f[9][9],vis[6],C;
int xx[4]={0,0,-1,1};
int yy[4]={1,-1,0,0};
int init()
{
    int x=0;char s=getchar();
    while(s<'0'||s>'9')s=getchar();
    while(s>='0'&&s<='9'){x=x*10+s-'0';s=getchar();}
    return x;
}
void dfs(int x,int y,int r)
{
    f[x][y]=1;
    for(int i=0;i<4;i++)
      {
          int nx=x+xx[i];
          int ny=y+yy[i];
          if(nx>0&&nx<=n&&ny>0&&ny<=n&&f[nx][ny]==0)
            {
                if(g[nx][ny]==r)dfs(nx,ny,r);
            else f[nx][ny]=2;
          }
      }
}
bool Go(int r)
{
    int ret=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
      for(int j=1;j<=n;j++)
        if(f[i][j]==2&&g[i][j]==r)
          ret=1,dfs(i,j,r);
    return ret;
}
void Dfs(int now,int sum)
{
    if(falg)return;
    memset(vis,0,sizeof(vis));C=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
      for(int j=1;j<=n;j++)
        if(vis[g[i][j]]==0&&f[i][j]!=1)
          vis[g[i][j]]=1,C++;
    if(now==sum)
      {
          if(C==0)falg=1;
        return;
      }
    if(now+C-1>sum)return;
    int back[9][9];
    memcpy(back,f,sizeof(f));
    for(int i=0;i<=5;i++)
      {
        if(Go(i))Dfs(now+1,sum);
        if(falg)return;
          memcpy(f,back,sizeof(back));
      }
}
int main()
{
    while(1)
      {
          n=init();if(n==0)break;
          memset(f,0,sizeof(f));
          for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=n;j++)
              g[i][j]=init();
          dfs(1,1,g[1][1]);
          for(int k=0;k<=16;k++)
            {
                falg=0;Dfs(0,k);
                if(falg){ans=k;break;}
          }
        printf("%d\n",ans);
      }
    return 0;
}