【BZOJ1085】【SCOI2005】骑士精神 [A*搜索]

骑士精神

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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。

　　

Input

　　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。

Output

　　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。

Sample Input

　　2
　　10110
　　01*11
　　10111
　　01001
　　00000

　　01011
　　110*1
　　01110
　　01010
　　00100

Sample Output

　　7
　　-1

HINT

　　Ans<=15

Solution

　　看到这题，我们没有什么思路，只能运用搜索，然后把错位的个数当做估价，跑一遍A*就可以了。

Code

 

#include<iostream>  
#include<string>  
#include<algorithm>  
#include<cstdio>  
#include<cstring>  
#include<cstdlib>  
#include<cmath>
using namespace std;
typedef long long s64;

const int ONE = 1001;

int T;
int a[8][8],Step,Vx,Vy;
char ch[8];
bool PD;
int dx[]={1,2,-1,-2,1,2,-1,-2};
int dy[]={2,1,2,1,-2,-1,-2,-1};
int Goal[6][6]=
{
    {0,0,0,0,0,0},
    {0,1,1,1,1,1},
    {0,0,1,1,1,1},
    {0,0,0,2,1,1},
    {0,0,0,0,0,1},
    {0,0,0,0,0,0}
};

inline int get()
{
        int res=1,Q=1;  char c;
        while( (c=getchar())<48 || c>57)
        if(c=='-')Q=-1;
        if(Q) res=c-48; 
        while((c=getchar())>=48 && c<=57) 
        res=res*10+c-48;
        return res*Q; 
}

int Evaluation()
{
        int res = 0;
        for(int i=1;i<=5;i++)
        for(int j=1;j<=5;j++)
            if(a[i][j] != Goal[i][j])
            res++;
        return res;
}

void Dfs(int T,int x,int y)
{
        if(PD) return;
        if(T == Step)
        {
            PD = !Evaluation();
            return;
        }
        
        for(int i=0;i<8;i++)
        {
            int Nx = x+dx[i], Ny = y+dy[i];
            if(!(1<=Nx && Nx<=5 && 1<=Ny && Ny<=5)) continue;
            swap(a[x][y], a[Nx][Ny]);
            if(Evaluation() + T <= Step) Dfs(T+1, Nx,Ny);
            swap(a[x][y], a[Nx][Ny]);
        }
}

void Solve()
{
        for(int i=1;i<=5;i++)
        {
            scanf("%s",ch+1);
            for(int j=1;j<=5;j++)
            {
                if(ch[j] == '*') {a[i][j] = 2, Vx=i,Vy=j;}
                else a[i][j] = ch[j]-'0';
            }
        }
        
        PD=0;
        for(Step=1;Step<=15;Step++)
        {
            Dfs(0,Vx,Vy);
            if(PD) break;
        }
        
        printf("%d\n",PD==1 ? Step:-1);
}

int main()
{
        T=get();
        while(T--)
            Solve();
}