Eight puzzle --HOJ 11918

1、题目类型：模拟、哈希表、BFS。

2、解题思路：（1）模拟Eigh Puzzle的变换方式，并记录在数组中 ；（2）由于变换的最终结果相同，所以采用反向的BFS遍历所有情况，并记录所有情况；（3）在查找情况过程中采用二进制哈希表形式，以便于查找；（4）根据题目每个输入的case对表中进行对应查找，直接输出答案。

3、注意事项：注意哈希表方式，否则TLE。

4、实现方法:（由于又借用模板，所以代码有点乱）

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

const int r[] = {0,1,4,3,0,3,4,1,1,2,5,4,1,4,5,2,3,4,7,6,3,6,7,4,4,5,8,7,4,7,8,5};
int final[] = {69074,77576,135289,157120,205759,227590,285303,293805};
int p[] = {1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320};
int d[362880], q[362880];
int s[9];
int Encode(int* s) 
{
    int i,j,k,x = 0;
    for(i=0;i<9;i++) 
    {
        k = s[i];
        for(j=0;j<i;j++)
            if(s[j]<s[i])
                k--;
            x+=k*p[8-i];
    }
    return x;
}

void Decode(int* s, int x) 
{
    int i,j; 
    for(i=0;i<9;i++) 
    {
        s[i]=x/p[8-i];
        x%=p[8-i];
    }
    for(i=8;i>=0;i--)
        for(j=8;j>i;j--)
            if(s[j]>=s[i]) 
                s[j]++;
}

void Init()
{
    int i,x,y,front,rear,ss[9];
    memset(d,-1,sizeof(d));
    for(i=0;i<9;i++)
        ss[i]=i;
    q[0]=Encode(ss);
    d[q[0]]=0;  
    front=0, rear=1;
    while(front<rear) 
    {
        x = q[front++];
        Decode(s,x);     
        {
            for(i=0;i<9;i++)
            {
                if(s[i]==8)
                    break;      
            }
            if(i!=0 && i!=1 && i!=2)
            {
                s[i]=s[i-3];
                s[i-3]=8;            
                y=Encode(s);
                if(d[y]<0) 
                {
                    d[y] = d[x] + 1;
                    q[rear++] = y;
                }
                s[i-3]=s[i];
                s[i]=9;
            }
            if(i!=2 && i!=5 && i!=8)
            {
                s[i]=s[i+1];
                s[i+1]=8;               
                y=Encode(s);
                if(d[y]<0) 
                {
                    d[y]=d[x]+1;
                    q[rear++]=y;
                }
                s[i+1]=s[i];
                s[i]=8;
            }
            if(i!=6 && i!=7 && i!=8)
            {
                s[i]=s[i+3];
                s[i+3]=8;                   
                y=Encode(s);
                if(d[y]<0) 
                {
                    d[y]=d[x]+1;
                    q[rear++]=y;
                }
                s[i+3]=s[i];
                s[i]=8;
            }
            if(i!=0 && i!=3 && i!=6)
            {
                s[i]=s[i-1];
                s[i-1]=8;                   
                y=Encode(s);
                if(d[y]<0) 
                {
                    d[y]=d[x]+1;
                    q[rear++]=y;
                }                    
                s[i-1]=s[i];
                s[i]=8;
            }
        }
    }
}

int main() 
{
    int i,T;
    char ch;
    Init();
    cin>>T;
    while(T--)
    {
        for(i=0;i<9;i++)
        {
            cin>>ch;
            if(ch=='#')
                s[i]=8;
            else
                s[i]=ch-'1';
        }
        if(d[Encode(s)]!=-1)
            cout<<d[Encode(s)]<<endl;
        else
            cout<<"impossible"<<endl;
    }
    return 0;
}