HDU1430 BFS + 打表 + 康托展开(转)

 题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1430 , 一道比较好的题。

  这道题要用到很多知识,康托展开、BFS、打表的预处理还要用到一一映射,做完受益匪浅。

  其实这道题也可以用双向BFS来写,思路也已经有了,过几天再来写。

  本文持续更新。


先说搜索部分:

  对于魔板的每一个状态,都可以进行A、B、C三种操作,所以按照图论来讲,就是操作前的状态可以到达操作后的状态,所以就这样转换成了广搜问题。

  这里要注意一点,由于题目要求字典序最小的,所以搜索的时候要按照ABC的顺序来。

再说康托展开:

  康托展开其实就是哈希的一种,即用一个数字来表示一个排列。比如说{A , B , C , D}的全排列中,ABCD对应的康托展开的值为0,ABDC对应的康托展开值为1...

  关于康托展开算法,具体见:http://www.cnblogs.com/mhpp/p/8039879.html

关于打表预处理:

  由于魔板的所有状态都可以转换为“12345678”,所以这时就需要做一个映射:每组数据都有一个起始状态与目标状态,可以把起始状态用一种映射关系映射为“12345678”,然后用这种映射关系再去改一下终止状态。例如:初态为“12653487” , 目态为“12345678” ;这时映射后初态为“12345678”,即f[1] = 1 , f[2] = 2 , f[6] = 3 , f[5] = 4 , f[3] = 5 , f[4] = 6 , f[8] = 7 , f[7] = 8 ,按照这种映射关系目态应为“12564387”。代码应为:f[start[i] - '0'] = i ; end[i] = f[end[i] - '0'] + '0';

  有这样一个映射前提,就可以先用BFS预处理从“12345678”到其余所有状态的步骤,然后输入每组测试数据后进行转换,然后这时候就变成了求从“12345678”到映射后的目标状态的步骤的问题,这时按照存好的路径输出即可。

BFS + 打表:

 1 #include <iostream>
 2 #include <queue>
 3 #include <string>
 4 #include <string.h>
 5 using namespace std;
 6 
 7 const int maxn = 50000 + 5;
 8 int vis[maxn];
 9 string ans[maxn];
10 int fac[]={1 , 1 , 2 , 6 , 24 , 120 , 720 , 5040 , 40320};//1!,2!...8!
11 int Cantor(string str)//康托展开
12 {
13     int ret = 0;
14     int n = str.size();
15     for(int i = 0 ; i < n ; i++) {
16         int cnt = 0;
17         for(int j = i ; j < n ; j++)//str[i]在子串中是第几大
18             if(str[j] < str[i])
19                 cnt++;
20         ret += cnt * fac[n - i - 1];//累加
21     }
22     return ret;
23 }
24 void move_A(string &str)
25 {
26     for(int i = 0 ; i < 4 ; i++)
27         swap(str[i] , str[7 - i]);
28 }
29 void move_B(string &str)
30 {
31     for(int i = 3 ; i > 0 ; i--)
32         swap(str[i] , str[i - 1]);
33     for(int i = 4 ; i < 7 ; i++)
34         swap(str[i] , str[i + 1]);
35 }
36 void move_C(string &str)
37 {
38     char tmp = str[6];
39     str[6] = str[5];
40     str[5] = str[2];
41     str[2] = str[1];
42     str[1] = tmp;
43 }
44 void BFS(string str)//预处理,扩张由状态“12345678”,能到的所有状态
45 {
46     memset(vis , 0 , sizeof(vis));
47     queue <string> que;
48     que.push(str);
49     int x = Cantor(str);
50     vis[x] = 1;
51     ans[x] = "";
52     while(!que.empty()) {
53         string u = que.front();
54         que.pop();
55         int i = Cantor(u);
56         string tmp = u;
57         move_A(tmp);
58         int k = Cantor(tmp);
59         if(!vis[k]) {
60             vis[k] = 1;
61             que.push(tmp);
62             ans[k] = ans[i] + 'A';
63         }
64         tmp = u;
65         move_B(tmp);
66         k = Cantor(tmp);
67         if(!vis[k]) {
68             vis[k] = 1;
69             que.push(tmp);
70             ans[k] = ans[i] + 'B';
71         }
72         tmp = u;
73         move_C(tmp);
74         k = Cantor(tmp);
75         if(!vis[k]) {
76             vis[k] = 1;
77             que.push(tmp);
78             ans[k] = ans[i] + 'C';
79         }
80     }
81 }
82 int main()
83 {
84     int a[10];
85     string s , e;
86     string start = ("12345678");
87     BFS(start);//预处理,打表
88     while(cin >> s >> e)
89     {
90         for(int i = 0 ; i < 8 ; i++)//推导开始状态s,到标准开始状态“12345678”
91                                    //的映射关系,存a中
92             a[s[i] - '0'] = i + 1;
93         for(int i = 0 ; i < 8 ; i++)//由映射关系存a及目标状态e推标准的目标状态。
94             e[i] = a[e[i] - '0'] + '0';
95         int k = Cantor(e);
96         cout << ans[k] << endl;
97     }
98     return 0;
99 }
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原文地址:https://www.cnblogs.com/mhpp/p/8040017.html