【BZOJ1085】[SCOI2005]骑士精神 双向BFS

【BZOJ1085】[SCOI2005]骑士精神

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。

Input

　　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。

Output

　　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。

Sample Input

2
10110
01*11
10111
01001
00000
01011
110*1
01110
01010
00100

Sample Output

7
-1

题解：由于只需要15步，所以正着搜8步，反着搜7步即可。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <utility>
#include <map>
#define F first
#define S second
#define mp(A,B) make_pair(A,B)
#define P(A,B) (1<<(A*5+B))
using namespace std;
typedef pair<int,int> pii;

const int S=33000480;
map<pii,int> s1,s2;
queue<pii> q;
int dx[]={1,2,2,1,-1,-2,-2,-1},dy[]={2,1,-1,-2,-2,-1,1,2};
char rd()
{
	char gc=getchar();
	while(gc!='1'&&gc!='0'&&gc!='*')	gc=getchar();
	return gc;
}
void work1()
{
	s1[mp(S,12)]=0;
	q.push(mp(S,12));
	while(!q.empty())
	{
		pii u=q.front(),v;
		q.pop();
		if(s1[u]==8)	continue;
		int i,x=u.S/5,y=u.S%5,tx,ty,a;
		for(i=0;i<8;i++)
		{
			tx=x+dx[i],ty=y+dy[i];
			if(tx>=5||tx<0||ty>=5||ty<0)	continue;
			v.S=tx*5+ty,a=((u.F>>v.S)&1),v.F=u.F^(a<<v.S),v.F|=(a<<(x*5+y));
			if(s1.find(v)==s1.end())	q.push(v),s1[v]=s1[u]+1;
		}
	}
}
void work2()
{
	pii tmp=mp(0,0);
	for(int i=24;i>=0;i--)
	{
		char gc=rd();
		if(gc=='1')	tmp.F|=(1<<i);
		if(gc=='*')	tmp.S=i;
	}
	s2.clear(),s2[tmp]=0;
	q.push(tmp);
	int ans=20;
	while(!q.empty())
	{
		pii u=q.front(),v;
		q.pop();
		if(s1.find(u)!=s1.end())	ans=min(ans,s1[u]+s2[u]);
		if(s2[u]==7)	continue;
		int i,x=u.S/5,y=u.S%5,tx,ty,a;
		for(i=0;i<8;i++)
		{
			tx=x+dx[i],ty=y+dy[i];
			if(tx>=5||tx<0||ty>=5||ty<0)	continue;
			v.S=tx*5+ty,a=((u.F>>v.S)&1),v.F=u.F^(a<<v.S),v.F|=(a<<(x*5+y));
			if(s2.find(v)==s2.end())	q.push(v),s2[v]=s2[u]+1;
		}
	}
	if(ans==20)	printf("-1\n");
	else	printf("%d\n",ans);
}
int main()
{
	work1();
	int T;
	scanf("%d",&T);
	while(T--)	work2();
	return 0;
}