Eight II

Time Limit: 4000/2000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 130000/65536 K (Java/Others)
Total Submission(s): 4621    Accepted Submission(s): 1006

Problem Description
Eight-puzzle, which is also called "Nine grids", comes from an old game.

In this game, you are given a 3 by 3 board and 8 tiles. The tiles are numbered from 1 to 8 and each covers a grid. As you see, there is a blank grid which can be represented as an 'X'. Tiles in grids having a common edge with the blank grid can be moved into that blank grid. This operation leads to an exchange of 'X' with one tile.

We use the symbol 'r' to represent exchanging 'X' with the tile on its right side, and 'l' for the left side, 'u' for the one above it, 'd' for the one below it.

A state of the board can be represented by a string S using the rule showed below.

The problem is to operate an operation list of 'r', 'u', 'l', 'd' to turn the state of the board from state A to state B. You are required to find the result which meets the following constrains:
1. It is of minimum length among all possible solutions.
2. It is the lexicographically smallest one of all solutions of minimum length.

 
Input
The first line is T (T <= 200), which means the number of test cases of this problem.

The input of each test case consists of two lines with state A occupying the first line and state B on the second line.
It is guaranteed that there is an available solution from state A to B.

 
Output
For each test case two lines are expected.

The first line is in the format of "Case x: d", in which x is the case number counted from one, d is the minimum length of operation list you need to turn A to B.
S is the operation list meeting the constraints and it should be showed on the second line.

 
Sample Input
2
12X453786
12345678X
564178X23
7568X4123
 
Sample Output
Case 1: 2
dd
Case 2: 8
urrulldr
 
Author
zhymaoiing
 
Source
 
Recommend
zhouzeyong
题意:就是给起始八位码状态和结束八位码状态 求所需移动最少步数和操作步骤(以最小字典序)
 
这题卡了好久好久!!o(╥﹏╥)o ,看了大佬们的题解,才做出来的~
思路:这题结合康拓展开,映射,bfs打表就可以出来了
比如
起始状态12X453786  (120453786) 就可以替换为 120345678
 
映射关系
 
1 → 1
2 → 2
0 → 0
4 → 3
5 → 4
3 → 5
7 → 6
8 → 7
6 → 8
结束状态12345678X (12345678X) 就可以替换为 125348670
所以可以先将九种起始状态bfs打表
 
然后以结束状态八位码状态的康拓展开就可以得到我们想到的了~
 

康拓展开  %orz

康托展开是一个全排列到一个自然数双射,常用于构建哈希表时的空间压缩。 康托展开的实质是计算当前排列在所有由小到大全排列中的顺序,因此是可逆的。

以下称第x个全排列是都是指由小到大的顺序。

康拓展开式

      \[X=a_{n}\left ( n-1 \right )!+a_{n-1}\left ( n-2 \right )!+\cdots a_{1}\cdot 0!\]

例如,3 5 7 4 1 2 9 6 8 展开为 98884。因为X=2*8!+3*7!+4*6!+2*5!+0*4!+0*3!+2*2!+0*1!+0*0!=98884.

解释:

排列的第一位是3,比3小的数有两个,以这样的数开始的排列有8!个,因此第一项为2*8!

排列的第二位是5,比5小的数有1、2、3、4,由于3已经出现,因此共有3个比5小的数,这样的排列有7!个,因此第二项为3*7!

以此类推,直至0*0!

用途

显然,n位(0~n-1)全排列后,其康托展开唯一且最大约为n!,因此可以由更小的空间来储存这些排列。由公式可将X逆推出唯一的一个排列。

code  

static const int FAC[] = {, , , , , , , , , };   // 阶乘
int cantor(int *a, int n)
{
int x = ;
for (int i = ; i < n; ++i) {
int smaller = ; // 在当前位之后小于其的个数
for (int j = i + ; j < n; ++j) {
if (a[j] < a[i])
smaller++;
}
x += FAC[n - i - ] * smaller; // 康托展开累加
}
return x; // 康托展开值
}
 

 
 
accode 
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<sstream>
#include<cstring>
#include<string>
#include<vector>
#include<set>
#include<stack>
#include<queue>
#include<map>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define inf 0x3f3f3f3f
#define ll long long
#define MAX_N 362882 + 10
#define gcd(a,b) __gcd(a,b)
#define mem(a,x) memset(a,x,sizeof(a))
#define mid(a,b) a+b/2
#define stol(a) atoi(a.c_str())//string to long
int fac[];
int beg[][] ={{, , , , , , , , },{, , , , , , , , },{, , , , , , , , },{, , , , , , , , },{, , , , , , , , },{, , , , , , , , },{, , , , , , , , },{, , , , , , , , },{, , , , , , , , }};
int dir[][] = {{,},{,-},{,},{-,}};
char operate[] = "dlru";
int c;
int cal_cantor(int a[]){
int ans = ;
for (int i = ; i < ; i++){
int temp = ;
for (int j = i + ; j < ; j++){
if (a[j] < a[i]){
temp++;
}
}
ans += temp * fac[ - i];
}
return ans;
}
int temp[];
int mark[];
int start_cantor[];
struct Node{
int a[];
int x;
};
struct Vis{
int pre;
char p;
int step;
}vis[][MAX_N]; void bfs(int t,Node node){
queue<Node> que;
que.push(node);
while(que.size()){
Node n = que.front();
que.pop();
int n_contor = cal_cantor(n.a);
int pos = n.x;
for(int i = ; i < ; i++){
int x = n.x/;
int y = n.x%;
int nx = x + dir[i][];
int ny = y + dir[i][];
if(nx >= && nx < && ny >= && ny < ){
int cnt = nx * + ny;
swap(n.a[cnt],n.a[pos]);
n.x = cnt;
int v = cal_cantor(n.a);
if(vis[t][v].pre == -&&v!=start_cantor[t]){
vis[t][v].pre = n_contor;
vis[t][v].p = operate[i];
vis[t][v].step = vis[t][n_contor].step + ;
que.push(n);
}
n.x = pos;//
swap(n.a[cnt],n.a[pos]);
} } }
} void init(){
fac[] = fac[] = ;
for (int i = ; i < ; i++){
fac[i] = fac[i - ] * i;
}
for(int i = ; i < ; i++){
for(int j = ; j < MAX_N;j++)
vis[i][j].pre = -;
}
Node node;
for(int i = ; i < ; i++){
swap(node.a,beg[i]);
node.x = i;
start_cantor[i] = cal_cantor(node.a);
bfs(i,node);
swap(node.a,beg[i]);
}
}
int main(){
//std::ios::sync_with_stdio(false);
//std::cin.tie(0);
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("D:\\in.txt","r",stdin);
freopen("D:\\out.txt","w",stdout);
#else
#endif
init();
int T;
scanf("%d",&T);
string str;
int t = ;
while(T--){
cin >> str;
for(int i = ; i < ; ++i){
temp[i] = (str[i] == 'X'? : str[i]-'');
if(str[i] == 'X')
c = i;
}
for(int i = ; i < ; ++i){
mark[temp[i]] = beg[c][i];
}
cin >> str;
for(int i = ; i < ; ++i){
temp[i] = (str[i] == 'X'? : str[i]-'');
temp[i] = mark[temp[i]];
}
Node n;
swap(n.a,temp);
int end_ = cal_cantor(n.a);
printf("Case %d: %d\n",++t,vis[c][end_].step);
string ans = "";
while(vis[c][end_].step!=){
ans = vis[c][end_].p + ans;
end_ = vis[c][end_].pre;
}
cout<<ans<<endl; } return ;
}
 

Eight II HDU - 3567的更多相关文章

  1. HDU 3567 Eight II(八数码 II)

    HDU 3567 Eight II(八数码 II) /65536 K (Java/Others)   Problem Description - 题目描述 Eight-puzzle, which is ...

  2. POJ-1077 HDU 1043 HDU 3567 Eight (BFS预处理+康拓展开)

    思路: 这三个题是一个比一个令人纠结呀. POJ-1077 爆搜可以过,94ms,注意不能用map就是了. #include<iostream> #include<stack> ...

  3. HDU 3567 Eight II

    Eight II Time Limit: 2000ms Memory Limit: 65536KB This problem will be judged on HDU. Original ID: 3 ...

  4. HDU 3567 Eight II 打表,康托展开,bfs,g++提交可过c++不可过 难度:3

    http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3567 相比Eight,似乎只是把目标状态由确定的改成不确定的,但是康托展开+曼哈顿为h值的A*和IDA*都不过, ...

  5. HDU 3567 Eight II BFS预处理

    题意:就是八数码问题,给你开始的串和结束的串,问你从开始到结束的最短且最小的变换序列是什么 分析:我们可以预处理打表,这里的这个题可以和HDU1430魔板那个题采取一样的做法 预处理打表,因为八数码问 ...

  6. HDU - 3567 Eight II (bfs预处理 + 康托) [kuangbin带你飞]专题二

    类似HDU1430,不过本题需要枚举X的九个位置,分别保存状态,因为要保证最少步数.要保证字典序最小的话,在扩展节点时,方向顺序为:down, left, right, up. 我用c++提交1500 ...

  7. hdu 1430+hdu 3567(预处理)

    题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1430 思路:由于只是8种颜色,所以标号就无所谓了,对起始状态重新修改标号为 12345678,对目标状 ...

  8. (回文串 Manacher)吉哥系列故事——完美队形II -- hdu -- 4513

    http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4513 吉哥系列故事——完美队形II Time Limit: 3000/1000 MS (Java/Others) ...

  9. (全排列)Ignatius and the Princess II -- HDU -- 1027

    链接: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1027 Ignatius and the Princess II Time Limit: 2000/100 ...

随机推荐

  1. 《C程序设计语言》练习1-10

    #include<stdio.h> main() { int c; c=getchar(); while (c !=EOF) { if (c=='\t') { c='\\'; putcha ...

  2. shiro遇到的坑-重写sessionManager遇到的坑

    最近公司开发一个微信小程序项目加shiro的项目.因为微信小程序是不使用cookie,使用的是 storage .那么我们就不能使用传统的方式来保持登录状态了. 1.首先和网上的一样,先重写一个Ses ...

  3. SpringCloud快速搭建

    1.SpringCloud 为开发人员提供了快速构建分布式系统的一些工具,包括配置管理.服务发现.断路器.路由.负载均衡.微代理.事件总线.全局锁.决策竞选.分布式会话等等.它运行环境简单,可以在开发 ...

  4. Centos_7安装python-pip

    使用yum -y install python-pip安装pip时,会报出”No package python-pip available.“. 使用命令: yum -y install epel-r ...

  5. jenkins使用(4)-发邮件

    邮箱配置 邮件触发器:达到条件就会发邮件 对单独的服务设置邮件 系统设置如下 回到单个任务的设置 配置中的主题设置如下: 回到单个任务的设置 配置中如下: 选择工作空间中的一个文件 发送多个附件: 邮 ...

  6. 关于apache的几个常见问题

    一.安装apache的时候总是不成功,提示:failed to open the winnt service manager 原因:软件安装时与windows7的"用户账户控制"( ...

  7. 编辑距离算法-DP问题

    Levenshtein Distance The Levenshtein distance is a string metric for measuring the difference betwee ...

  8. Java 内部类(成员内部类、局部内部类、静态内部类,匿名内部类)

    一.什么是内部类? 内部类是指在一个外部类的内部再定义一个类.内部类作为外部类的一个成员,并且依附于外部类而存在的.内部类可为静态,可用protected和private修饰(而外部类只能使用publ ...

  9. 解析Maven的settings.xml文件

    一.镜像问题 1.为什么需要配置maven国内镜像? 在不配置镜像的情况下,maven默认会使用中央库.--https://repo.maven.apache.org/maven2 maven中央库在 ...

  10. SQL语言基础及数据库的创建

    一.数据类型:1.二进制数据二进制数据以十六进制形式存储.二进制数据最多能存8000个英文字符,4000个汉字字符. 2.字符数据char:存100,不足100补足.varcha:存多少占多少. 3. ...