八数码求解路径最短步数
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <queue>
#include <unordered_map>
using namespace std;
string s1;
int bfs(string start, string end)
{
queue<string> q;
unordered_map<string, int> d;
unordered_map<string, string> q1;
q.push(start);
d[start] = 0;
q1[start] = "";
int dx[4] = { 1, -1, 0, 0 }, dy[4] = { 0, 0, 1, -1 };
int we = 0;
while (q.size())
{
auto t = q.front(); //取出栈顶数据
q.pop(); // 移除该数据
int distance = d[t];
string Q = q1[t];
if (t == end)
{
s1 = Q;
return distance;
}
int k = t.find('x');
int x = k / 3, y = k % 3;
for (int i = 0; i < 4; i++) //尝试向四周移动
{
int a = x + dx[i], b = y + dy[i];
if (a >= 0 && a < 3 && b >= 0 && b < 3) //判断移动后的步骤是否在范围内
{
swap(t[k], t[a * 3 + b]);
if (!d.count(t)) //记录如何移动
{
d[t] = distance + 1;
if (i == 0)
{
q1[t] = Q + 's';
}
else if (i == 1)
{
q1[t] = Q + 'w';
}
else if (i == 2)
{
q1[t] = Q + 'd';
}
else if (i == 3)
{
q1[t] = Q + 'a';
}
q.push(t);
}
swap(t[k], t[a * 3 + b]);
}
}
}
return -1;
}
void Print(string start, string end) // 逐步还原
{
int a = s1.size();
for (int i = 0; i < a; i++)
{
int k = start.find('x');
if (s1[i] == 'w')
{
swap(start[k], start[k - 3]);
}
else if (s1[i] == 's')
{
swap(start[k], start[k + 3]);
}
else if (s1[i] == 'a')
{
swap(start[k], start[k - 1]);
}
else if (s1[i] == 'd')
{
swap(start[k], start[k + 1]);
}
cout << "第" << i + 1 << "步" << endl;
cout << "--------" << endl;
for (int i1 = 0; i1 < start.size(); i1++)
{
if (i1 == 0 || i1 == 3 || i1 == 6)
{
cout << "|" << start[i1] << " ";
}
else
{
cout << start[i1] << " ";
}
if ((i1 + 1) % 3 == 0)
{
cout << "|" << endl;
}
}
cout << "--------";
int wr = 9;
for (int i2 = 0; i2 < 9; i2++)
{
if (start[i2] == end[i2])
{
wr--;
}
}
cout << "差距: " << wr << endl;
cout << endl;
}
}
int main()
{
cout << "实验人员:李昊" << endl;
cout << "学号:2012020056" << endl;
cout << "实验内容:八数码益智游戏" << endl;
cout << "实验地点:基础实验中心网络实训室" << endl;
string c, start;
cout << "请输入起始状态" << endl;
cout << "请用x表示空格" << endl;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
cin >> c;
start += c;
}
string end;
cout << "请输入最终状态" << endl;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
cin >> c;
end += c;
}
int a1 = bfs(start, end);
if (a1 == -1)
{
cout << "未寻找到合适步骤" << endl;
}
else
{
cout << "共走 :" << a1 << "步" << endl;
Print(start, end);
}
cout << "<<<<<<<<完成,请按下任意键结束>>>>>>>>" << endl;
system("pause");
return 0;
}
本文作者:云鲸啊
本文链接:https://www.cnblogs.com/yunjing/p/15329781.html
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