骑士精神 (codevs 2449)

题目描述 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。

输入描述 Input Description

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。

输出描述 Output Description

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。

样例输入 Sample Input

2

10110

01*11

10111

01001

00000

01011

110*1

01110

01010

00100

样例输出 Sample Output

7

-1

数据范围及提示 Data Size & Hint

见题面

/*
  迭代加深搜索
  加了两个剪枝，跑了47ms
  ①刚交换完的两个点不能立马交换回来
  ②如果当前有c个点与目标棋局不同，且已经走了t-1步，
    如果c+t-2>limit ,则该方案不可行 
*/
#include<cstdio>
#include<iostream>
#define M 6
using namespace std;
int goal[M][M]={{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}};
int aa[8]={1,1,-1,-1,2,2,-2,-2};
int bb[8]={2,-2,2,-2,1,-1,1,-1};
int a[M][M],map[M][M],num[M][M],ans;
int check()
{
    int tot=0;
    for(int i=1;i<=5;i++)
      for(int j=1;j<=5;j++)
        if(a[i][j]!=goal[i][j])
          tot++;
    return tot;
}
void fuzhi()
{
    for(int i=1;i<=5;i++)
      for(int j=1;j<=5;j++)
        a[i][j]=map[i][j];
}
void dfs(int sx,int sy,int x,int y,int t,int limit)
{
    int c=check();
    if(!c)
    {
        ans=min(ans,t-1);
        return;
    }  
    if(t+c-2>limit)return;//① 
    if(t>limit)return;
    for(int i=0;i<8;i++)
    {
        int xx=x+aa[i];
        int yy=y+bb[i];
        if(xx>=1&&xx<=5&&yy>=1&&yy<=5&&!(xx==sx&&yy==sy))//② 
        {
            swap(a[x][y],a[xx][yy]);
            dfs(x,y,xx,yy,t+1,limit);
            swap(a[x][y],a[xx][yy]);
        }
    }
}
void init()
{
    int qx,qy;
    ans=16;
    for(int i=1;i<=5;i++)
      for(int j=1;j<=5;j++)
      {
          char c;
          cin>>c;
          if(c=='*')map[i][j]=2,qx=i,qy=j;
          else map[i][j]=c-'0';
      }
    for(int k=1;k<=15;k++)
    {
        fuzhi();
        dfs(qx,qy,qx,qy,1,k);
        if(ans<16){printf("%d\n",ans);return;}
    }
    printf("-1\n");
}
int main()
{
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)init();
    return 0;
}