1451 棋盘游戏
题目大意
4 行 4 列的棋盘上有 8 个黑棋和 8 个白棋,每次可以交换相邻的两个棋子,问变为目标状态最少需要多少次。
知识要点
广度优先搜索、状态压缩
解题思路
将棋盘的状态直接存储为一个 16 位的二进制数,每次只需要考虑下方或右方的棋子是否相同,不同则可以交换,利用位运算得到下一步的状态。
参考代码
cpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int x, s, t, v[1 << 16];
int BFS() {
queue<int> Q;
memset(v, -1, sizeof(v));
v[s] = 0, Q.push(s);
while(Q.size()) {
int x = Q.front(), y;
Q.pop();
if(x == t) return v[x];
for(int p = 0; p < 15; p++) {
int d = p + 4, r = p + 1; //向下或向右交换
if(d < 16 && (x & (1 << p)) != (x & (1 << d))) {
y = x ^ (1 << p) ^ (1 << d);
if(v[y] == -1) v[y] = v[x] + 1, Q.push(y);
}
if(r % 4 && (x & (1 << p)) != (x & (1 << r))) {
y = x ^ (1 << p) ^ (1 << r);
if(v[y] == -1) v[y] = v[x] + 1, Q.push(y);
}
}
}
return -1;
}
int main() {
for(int i = 0; i < 16; i++) //直接按位读取二进制数
scanf("%1d", &x), s = s * 2 + x;
for(int i = 0; i < 16; i++)
scanf("%1d", &x), t = t * 2 + x;
printf("%d\n", BFS());
return 0;
}