codevs2449 骑士精神

题目描述 Description

在一个5×5的棋盘上有12个白色的骑士和12个黑色的骑士，且有一个空位。在任何时候一个骑士都能按照骑士的走法（它可以走到和它横坐标相差为1，纵坐标相差为2或者横坐标相差为2，纵坐标相差为1的格子）移动到空位上。

给定一个初始的棋盘，怎样才能经过移动变成如下目标棋盘：

为了体现出骑士精神，他们必须以最少的步数完成任务。

输入描述 Input Description

第一行有一个正整数T(T<=10)，表示一共有N组数据。接下来有T个5×5的矩阵，0表示白色骑士，1表示黑色骑士，*表示空位。两组数据之间没有空行。

输出描述 Output Description

对于每组数据都输出一行。如果能在15步以内（包括15步）到达目标状态，则输出步数，否则输出－1。

样例输入 Sample Input

01*11

110*1

样例输出 Sample Output

-1

数据范围及提示 Data Size & Hint

见题面

思路：

IDA*

代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#define mx 5
using namespace std;
struct Board{
    int board[mx][mx];
    int bx,by;
    
};
int ans[mx][mx] = {{1,1,1,1,1},
                   {2,1,1,1,1},
                   {2,2,0,1,1},
                   {2,2,2,2,1},
                   {2,2,2,2,2}};
int dx[8] = {1,2,2,1,-1,-2,-2,-1};
int dy[8] = {2,1,-1,-2,-2,-1,1,2};
int d,id,bx,by;
Board start;
void input(){
    char tmp;
    for(int i = 0;i < 5;i++){
        for(int j = 0;j < 5;j++){
            cin>>tmp;
            if(tmp == '*'){
                start.board[i][j] = 0;
                by = i;
                bx = j;
            }
            if(tmp == '1') start.board[i][j] = 1;
            if(tmp == '0') start.board[i][j] = 2;
        }
    }
}
int h(Board a){
    int ret = 0;
    for(int i = 0;i < 5;i++){
        for(int j = 0;j < 5;j++){
            ret += (ans[i][j] != a.board[i][j]);
        }
    }
    return ret;
}
bool idastar(int step,int maxdeep){
    if(step > maxdeep) return false;
    int g = h(start),bx,by;
    if(!g) return true;
    if(g + step - 1> maxdeep) return false;
    for(int i = 0;i < 5;i++){
        for(int j = 0;j < 5;j++){
            if(start.board[i][j] == 0){
                bx = j;
                by = i;
            }
        }
    }
    for(int i = 0;i < 8;i++){
        if(bx + dx[i] < 0 || bx + dx[i] >= mx || by + dy[i] < 0 || by + dy[i] >= mx) continue;
        swap(start.board[by + dy[i]][bx + dx[i]],start.board[by][bx]);
        if(idastar(step+1,maxdeep))return true;
        swap(start.board[by + dy[i]][bx + dx[i]],start.board[by][bx]);
    }
    return false;
}
int main(){
    int T;
    cin>>T;
    while(T--){
    input();
    for(id = 0;id <= 15;id++){
        if(idastar(0,id)){
            cout<<id<<endl;
            break;
        }
    }
    if(id > 15) cout<<-1<<endl;
}
    return 0;
}