ZOJ 3814 Sawtooth Puzzle 狀態壓縮搜尋

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由於一個框框只有4種狀態，總狀態數只有4^9，bfs可解。

麻煩的地方就在於類比。

我的狀態的存法是，將初始狀態看做000000000，若順時針旋轉一次就+1， 3+1=0。

bfs的過程中，需要套一個dfs計算旋轉當前框框會影響到哪些框。

有個地方要注意，就是目標狀態其實不止一種，因為有些框框旋轉之後不變，我們必須把所有可能的目標狀態都計算出來，範例的中間那個框框就是這種情況。

#include <iostream>#include<cstdio>#include<algorithm>#include<cstring>#include<vector>#include<string>#include<map>#include<queue>using namespace std;#define maxn 100005int h[15];struct node{    int x,dis;}t,f;char st[10][10][10];char ed[10][10][10];char tst[10][10];char tzf[10][10];vector<int> fin[15];int edge[10][4];struct fuck{    int to,turn;    fuck(int a,int b){to=a;turn=b;}    fuck(){}}v[20];int top;bool use[15];bool FINAL[1111111];void cal(int now){    memcpy(tst,st[now],sizeof(st[now]));    for(int d=0;d<4;d++)    {        if(memcmp(tst,ed[now],sizeof(tst))==0) {fin[now].push_back(d);}        for(int i=0;i<8;i++)        {            for(int j=0;j<8;j++)            {                tzf[j][8-i-1]=tst[i][j];            }        }        memcpy(tst,tzf,sizeof(tzf));    }}bool vis[1111111];int Turn[9];bool isok(int x,int y){    return x>=0&&x<3&&y>=0&&y<3;}int dx[]={0,-1,0,1};int dy[]={-1,0,1,0};int op(int a,int b){    if(a-b>=0) return a-b;    return 3-(b-a-1);}bool can(int a,int b,int d){    if(d==0&&edge[a][op(0,Turn[a])]&&edge[b][op(2,Turn[b])]) return true;    if(d==1&&edge[a][op(1,Turn[a])]&&edge[b][op(3,Turn[b])]) return true;    if(d==2&&edge[a][op(2,Turn[a])]&&edge[b][op(0,Turn[b])]) return true;    if(d==3&&edge[a][op(3,Turn[a])]&&edge[b][op(1,Turn[b])]) return true;    return false;}void dfs(int x,int y,int flag){    v[top++]=fuck(x*3+y,flag);    for(int d=0;d<4;d++)    {        int nx=x+dx[d];        int ny=y+dy[d];        if(isok(nx,ny)&&use[nx*3+ny]==0&&can(x*3+y,nx*3+ny,d))        {            use[nx*3+ny]=true;            dfs(nx,ny,-flag);        }    }}void bfs(){    memset(Turn,0,sizeof(Turn));    memset(vis,0,sizeof(vis));    vis[0]=true;    queue<node> q;    f.dis=0;f.x=0;    q.push(f);    while(!q.empty())    {        f=q.front();q.pop();        for(int i=0;i<9;i++) Turn[i]=(f.x/h[9-i-1])%4;        for(int d=0;d<9;d++)        {            t=f;            t.dis++;            top=0;            memset(use,0,sizeof(use));            use[d]=1;            dfs(d/3,d%3,1);            int tmp=t.x;            for(int i=0;i<top;i++)            {                int g=(tmp/h[9-v[i].to-1])%4;                t.x-=g*h[9-v[i].to-1];                g+=v[i].turn;                if(g==4) g=0;                else if(g==-1) g=3;                t.x+=g*h[9-v[i].to-1];            }            if(FINAL[t.x]) {printf("%d\n",t.dis);return;}            if(vis[t.x]==false)            {                vis[t.x]=true;                q.push(t);            }        }    }    puts("-1");}int tot;void dfs2(int now,int s){    if(now==9)    {        FINAL[s]=true;        tot++;        return;    }    for(int i=0;i<fin[now].size();i++)    {        dfs2(now+1,s+fin[now][i]*h[9-now-1]);    }}int main(){    h[0]=1;    for(int i=1;i<=10;i++)    {        h[i]=h[i-1]*4;    }    int cas;    scanf("%d",&cas);    while(cas--)    {        memset(FINAL,0,sizeof(FINAL));        for(int i=0;i<10;i++) fin[i].clear();        for(int t=0;t<=6;t+=3)        {            for(int i=0;i<8;i++)            {                for(int k=t;k<t+3;k++)                {                    scanf("%s",st[k][i]);                }            }        }        for(int t=0;t<=6;t+=3)        {            for(int i=0;i<8;i++)            {                for(int k=t;k<t+3;k++)                {                    scanf("%s",ed[k][i]);                }            }        }        for(int i=0;i<9;i++)        {            for(int j=0;j<4;j++)            {                scanf("%d",&edge[i][j]);            }        }        for(int k=0;k<9;k++)            cal(k);        tot=0;        dfs2(0,0);        if(tot==0) puts("-1");        else if(FINAL[0]) puts("0");        else bfs();    }    return 0;}

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