宽搜--分红酒

题目描述：有4个红酒瓶子，它们的容量分别是：9升, 7升, 4升, 2升

开始的状态是 [9,0,0,0]，也就是说：第一个瓶子满着，其它的都空着。

允许把酒从一个瓶子倒入另一个瓶子，但只能把一个瓶子倒满或把一个瓶子倒空，不能有中间状态。这样的一次倒酒动作称为1次操作。

假设瓶子的容量和初始状态不变，对于给定的目标状态，至少需要多少次操作才能实现？

本题就是要求你编程实现最小操作次数的计算。

输入：最终状态（逗号分隔）

输出：最小操作次数（如无法实现，则输出-1）

例如：

输入：

9 0 0 0

应该输出：

0

输入：

6 0 0 3

应该输出：

-1

输入：

7 2 0 0

应该输出：

2

code

 #include<set>
 #include<queue>
 #include<cstdio>
 #include<sstream> 
 #include<cstring>
 #include<iostream>
 #include<algorithm>
 using namespace std;
 
 int column[4]={9,7,4,2};//该数组为各个杯子的最大容量 
 int endst[4];
 set<string>vis;
 struct node{
     int st[4];
     int step;
 };
 
 
 queue<node>q;
 
 string i2s(int i){
     string s;
     stringstream ss;
     ss<<i;
     ss>>s;
     return s;
 }
 
 void bfs(){
     while(!q.empty()){
         node h = q.front();
         q.pop();
         
         if(h.st[0]==endst[0] && h.st[1]==endst[1] && h.st[2] == endst[2] && h.st[3] == endst[3]){
             cout<<h.step<<endl;
             return;
         }
         
         for(int i=0;i<4;i++){
             for(int j=0;j<4;j++){
                 //把第i个杯子的酒倒入第j个瓶子中 
                 if(i==j)continue;
                 if(h.st[i]==0)continue;
                 if(h.st[j]==column[j])continue;
                 if(h.st[i] + h.st[j] <= column[j]){
                     //此时会把i酒杯倒空
                     node tmp = h;
                     tmp.step = h.step + 1;
                     tmp.st[i] = 0;
                     tmp.st[j] = h.st[i] + h.st[j];
                     string s = "";
                     for(int i=0;i<4;i++){
                         s += i2s(tmp.st[i]);
                     }
                     vis.insert(s);
                     q.push(tmp);
                 }else{
                     //此时会把j酒杯倒满 
                     node tmp = h;
                     tmp.step = h.step + 1;
                     tmp.st[j] = column[j];
                     tmp.st[i] = h.st[i] - (column[j] - h.st[j]);
                     string s = "";
                     for(int i=0;i<4;i++){
                         s += i2s(tmp.st[i]);
                     }
                     vis.insert(s);
                     q.push(tmp);
         } 
    } 
    } 
     
    } 
}  
int main(){ 
int sum = 0; 
for(int i=0;i<4;i++){ 
scanf("%d",&endst[i]); 
sum += endst[i]; 
    } 
     
//初始判断，  
if(sum != 9 || endst[0] > column[0] || endst[1] > column[1] || endst[2] > column[2] || endst[3] > column[3]){ 
cout<<"-1"<<endl; 
return 0; 
    } 
//首节点 
node startst; 
startst.st[0] = 9,startst.st[1] = 0,startst.st[2] = 0,startst.st[3] = 0,startst.step=0; 
q.push(startst); 
//初始状态标记 
string s = ""; 
     
for(int i=0;i<4;i++){ 
s += i2s(startst.st[i]); 
    } 
     
vis.insert(s); 
     
bfs(); 
return 0; 
}