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【问题描述】
John是某部门的工作人员，为提升安全等级，该部门的密码键盘是特殊设计的，键盘上没有数字按键, 而只有六个按键： Up,Down,Left,Right,Sw0,Sw1,定义录入区域的六个位置的编号,从左至右依次为1，2，3，4，5，6。下面列出每个键的作用： Sw0：按Sw0，光标位置不变，将光标所在位置上的数字与录入区的1号位置上的数字交换。如果光标已经处在录入区 的1号位置，则按Sw0键之后，录入区的数字不变； Sw1：按Sw1，光标位置不变，将光标所在位置上的数字与录入区的6号位置上的数字交换。如果光标已经处在录入区 的6号位置，则按Sw1键之后，录入区的数字不变； Up：按Up，光标位置不变，将光标所在位置上的数字加1(除非该数字是9)。例如,如果光标所在位置的数字为2,按Up之后， 该处的数字变为3；如果该处数字为9，则按Up之后，数字不变，光标位置也不变； Down：按Down，光标位置不变，将光标所在位置上的数字减1(除非该数字是0)，如果该处数字为0，则按Down之后，数字 不变，光标位置也不变； Left：按Left，光标左移一个位置，如果光标已经停留在录入区的1号位置(左起第一个位置)上，则光标不动； Right：按Right，光标右移一个位置，如果光标已经停留在录入区的6号位置(左起第六个位置)上，则光标不动。 当然，为了使这样的键盘能够发挥作用，在每次开始要录入密码之前，录入区总是会随机出现一串长度为6的初始密码, 光标首先停留在1号位置上,当你巧妙地操作使用上述6个特殊按键之后，可以得到需要的目标密码，这时光标允许停留在任何 一个位置。 现在，John有一个6位的数字密码，请编写一个程序，求出录入一个指定的密码需要的最少的操作击键次数。
【输入】
输入数据为一行, 两个六位的数字, 之间用空格隔开。 第一个数据是指录入区上的初始数字(6位), 后加空格, 第二个为要输入的密码值(6为数字)。
【输出】
输出一行, 最少的按键次数
【输入样例】
123456 654321【输出样例】
11
【题解】
已知起点求到终点的最少步骤数，广搜问题。这题不能用string类来做，虽然string类很方便，但是经过这一次，我彻底感受到了，string类在运行时有多么缓慢。。。将输入的两个数字先以string类的形式输入，然后把两个string类转换成int数组。用int数组来操作，会快很多。
然后是判重，用bool型数组bo[1000000][6]来判重，第一维是6位数字，第二维是光标的位置。然后在做广搜的时候用下循环队列，不然会超内存。
具体的看代码注释。
【代码】
#include <cstdio>
#include <string>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
using namespace std;
const int qq = 4500000;
const int qqq = 4500000+20; //这两个常量是用于循环队列 这个变量可以变成250W，那样占内存会更小。
int a,b,goal;
string ts1,ts2;
bool bo[1000000][6];
int dl1[qqq][6];
short dl2[qqq],dl3[qqq];
int s1[6],s2[6];
int get_num(int ss[6]) //将int数组转换成单个整形变量
{
int l1 = 6,t = 0;
int i = 0;
while (i <= l1-1)
{
t = t*10 + ss[i];
i++;
}
return t;
}
void input_data()
{
cin >> ts1; //把string类转换成int数组
cin >> ts2;
for (int i = 0; i<= 5;i++)
s1[i] = ts1[i] - '0';
for (int i = 0;i <= 5;i++)
s2[i] = ts2[i] - '0';
goal = get_num(s2); //获取目标数字
for (int i = 100000;i <= 999999;i++) //一开始把判重数组初始化
for (int j = 0;j <= 5;j++)
bo[i][j] = false;
}
void change(int & a,int & b) //交换数字a和b
{
int t = a;
a = b;
b = t;
}
void get_ans() //开始广搜
{
int head = 0,tail = 1;
for (int i = 0;i <= 5;i++)
dl1[1][i] = s1[i];
dl2[1] = 0; //步数
dl3[1] = 0; //光标位置
int t = get_num(s1);
bo[t][0] = true;
while (head != tail) //循环队列不能写成 head <= tail
{
head++;
int temp[6];
for (int i = 0;i <= 5;i++) //取出队列的头结点
temp[i] = dl1[head][i];
int step = dl2[head],p = dl3[head];
head = head % qq; //循环队列
int num0 = get_num(temp); //将这个int数组转换成一个整形
//和第0个位置上的数字交换
if (p != 0) //如果光标不在第一位 就和第一位交换位置
{
change(temp[p],temp[0]);
int num1 = get_num(temp); //再转换成数字
if (!bo[num1][p]) //判重
{
if(num1 == goal) //如果获得了目标就输出
{
printf("%d
",step+1);
exit(0);
}
bo[num1][p] = true; //判重
tail++; //把这个元素存入队列中 连同光标位置也要存
tail = tail %qq;
for (int i = 0;i <= 5;i++)
dl1[tail][i] = temp[i];
dl2[tail] = step+1; //同时还要存入步骤数。
dl3[tail] = p;
}
change(temp[0],temp[p]); //再把这个元素恢复原状
}
//和第5个位置上的数字交换
if (p != 5) //下列步骤与 交换第0个位置的相同。参考上面的注释
{
change(temp[p],temp[5]);
int numx = get_num(temp);
if (!bo[numx][p])
{
if(numx == goal)
{
printf("%d
",step+1);
exit(0);
}
bo[numx][p] = true;
tail++;
tail = tail % qq;
for (int i = 0;i <= 5;i++)
dl1[tail][i] = temp[i];
dl2[tail] = step+1;
dl3[tail] = p;
}
change(temp[5],temp[p]);
}
//光标所在位置上的数字+1;
int temp1[6]; //如果光标位置上的数字是8或9，之后恢复原状会有点麻烦，所以直接对temp1而不是原数字进行操作。
for (int i = 0;i <= 5;i++)
temp1[i] = temp[i];
if (temp1[p] != 9) //如果光标的数字不是9 那么就把这个数字递增
{
temp1[p] += 1;
int num2 = get_num(temp1); //转成单个整形
if (!bo[num2][p]) //判重
{
if(num2 == goal) //如果等于目标，则输出.
{
printf("%d
",step+1);
exit(0);
}
bo[num2][p] = true; //判重
tail++; //把光标和数字和步骤数的信息存入队列
tail = tail %qq;
for (int i = 0;i <= 5;i++)
dl1[tail][i] = temp1[i];
dl2[tail] = step+1;
dl3[tail] = p;
}
}
//光标所在位置上的数字-1; 和+1的情形类似，参照上面注释
for (int i = 0;i <= 5;i++)
temp1[i] = temp[i];
if (temp1[p] != 0)
{
temp1[p] -= 1;
int num3 = get_num(temp1);
if (!bo[num3][p])
{
if (num3 == goal)
{
printf("%d
",step+1);
exit(0);
}
bo[num3][p] = true;
tail++;
tail = tail %qq;
for (int i = 0;i <= 5;i++)
dl1[tail][i] = temp1[i];
dl2[tail] = step+1;
dl3[tail] = p;
}
}
//光标左移一个位置； //因为有光标在0,1位置的情况，左移后都是1 不好还原 所以还是对pp光标进行操作
int pp = p;
if (pp != 0) //如果不是最左边 就操作（如果是最左边 操作这一步是没有意义的）
{
pp--; //光标左移
if (!bo[num0][pp]) //判重
{
bo[num0][pp] = true;
tail++; //这次不用判断数字是否是目标，因为移动光标数字不会变的。
tail = tail % qq; //把数字和光标信息加入队列.
for (int i = 0;i <= 5;i++)
dl1[tail][i] = temp[i];
dl2[tail] = step +1;
dl3[tail] = pp;
}
}
//光标右移一个位置
pp = p; //和光标左移的情况相同 注释参考上面。
if (pp != 5)
{
pp++;
if (!bo[num0][pp])
{
bo[num0][pp] = true;
tail++;
tail = tail %qq;
for (int i = 0;i <= 5;i++)
dl1[tail][i] = temp[i];
dl2[tail] = step + 1;
dl3[tail] = pp;
}
}
}
}
int main()
{
//freopen("F:\rush.txt","r",stdin);
input_data();
get_ans();
return 0;
}