八数码问题

描述：

 

在九宫格里放在1到8共8个数字还有一个是空格，与空格相邻的数字可以移动到空格的位置，问给定的状态最少需要几步能到达目标状态（用0表示空格）：
1 2 3
4 5 6
7 8 0

输入：

 

输入一个给定的状态。

输出：

 

输出到达目标状态的最小步数。不能到达时输出-1。

输入样例：

 

1 2 3
4 0 6
7 5 8

输出样例：

 

2

 

思路：

    广搜的经典题。

#include<cstdio>
#include<map>
#include<cstring>
#include<algorithm>

using namespace std;

map <int,bool> res;

int a[10][10],ans,que[500000][2],st,ed,flg=54480996;
int zerox,zeroy,dirx[5]={0,-1,0,1,0},diry[5]={0,0,1,0,-1};

void input()
{
    for(int i=1;i<=3;i++)for(int j=1;j<=3;j++)scanf("%d",&a[i][j]);
    return ;
}

int gethash()
{
    int ret=0;
    for(int i=1;i<=3;i++)for(int j=1;j<=3;j++)ret=ret*9+a[i][j];
    return ret;
}

void poszero()
{
    for(int i=1;i<=3;i++)for(int j=1;j<=3;j++)
    {
        if(a[i][j]==0)
        {
            zerox=i;
            zeroy=j;
            break;
        }
    }
    return ;
}

void update(int has)
{
    for(int i=3;i>=1;i--)for(int j=3;j>=1;j--)
    {
        a[i][j]=has%9;
        has/=9;
    }
}

int main()
{
    input();
    int dang=gethash();
    if(dang==flg)
    {
        printf("0\n");
        return 0;
    }
    res[dang]=true;
    st++;
    que[st][0]=dang;
    que[st][1]=0;
    while(st!=ed)
    {
        ed++;
        int now=que[ed][0];
        update(now); 
        poszero();
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            swap(a[zerox][zeroy],a[zerox+dirx[i]][zeroy+diry[i]]);
            int tem=gethash();
            if(tem==flg)
            {
                printf("%d\n",que[ed][1]+1);
                return 0;
            }
            if(!res[tem])
            {
                st++;
                que[st][0]=tem;
                que[st][1]=que[ed][1]+1;
                res[tem]=true;
            }
            swap(a[zerox][zeroy],a[zerox+dirx[i]][zeroy+diry[i]]);
        }
    }
    printf("-1\n");
    return 0;
}