Codevs 四子连棋 (迭代加深搜索）

题目描述 Description

在一个4*4的棋盘上摆放了14颗棋子，其中有7颗白色棋子，7颗黑色棋子，有两个空白地带，任何一颗黑白棋子都可以向上下左右四个方向移动到相邻的空格，这叫行棋一步，黑白双方交替走棋，任意一方可以先走，如果某个时刻使得任意一种颜色的棋子形成四个一线（包括斜线），这样的状态为目标棋局。

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输入描述 Input Description

从文件中读入一个4*4的初始棋局，黑棋子用B表示，白棋子用W表示，空格地带用O表示。

输出描述 Output Description

用最少的步数移动到目标棋局的步数。

样例输入 Sample Input

BWBO
WBWB
BWBW
WBWO

样例输出 Sample Output

5

思路:（迭代加深搜索是限制的搜索深度的深搜，可以用来求解大部分的广度优先搜索的题目，不过要确定好搜索的起点和终点）

　　　　首先介绍一下迭代加深搜索:  迭代加深搜索就是在DFS时给定一个深度上限，当搜索深度超过上限时就不再拓展。从1开始枚举深度上限如果能找到解，这个上限就是最优解，否则就加大上限继续搜索。

　　　　现在我们来看这道题：由于黑白两色需要轮流动棋，在搜索时还要记录上一手是哪个颜色的棋移动，判断时也要注意这一点，开始搜索时也要考虑黑先手和白先手两种情况所以DFS时需要存储的状态有：两个空格的坐标，上一手棋的颜色和当前的深度。然后只要想到棋的移动等于空格的移动这一点即可。

代码如下:

 #include<iostream>
 #include<cstring>

 using namespace std;
 int map[][];//棋盘
 int ox1=,oy1=,ox2=,oy2=,dep;
 bool flag=false;
 int movex[]={,,,-,},movey[]={,,,,-};
 bool ava(int x,int y,int pre)//判断下一步棋是否可以走
 {
     if(map[x][y]!=pre&&x>=&&x<=&&y>=&&y<=)
         return true;
     return false;
 }
 bool win()//判断是否走出了输赢
 {
     for(int i=;i<=;i++)//水平和垂直方向
     {
         if(map[i][]==map[i][]&&map[i][]==map[i][]&&map[i][]==map[i][])
             return true;
         if(map[][i]==map[][i]&&map[][i]==map[][i]&&map[][i]==map[][i])
             return true;
     }//以下是两个斜对角线
     if(map[][]==map[][]&&map[][]==map[][]&&map[][]==map[][])
         return true;
     if(map[][]==map[][]&&map[][]==map[][]&&map[][]==map[][])
         return true;

     return false;
 }

 void iddfs(int x,int y,int p,int q,int pre,int step)//pre为棋盘的棋子类型，step为搜索深度即所走的步数
 {
     int nx,ny,qx,qy;
     if(win())
     {
         flag=true;
         return ;
     }
     else if(step>dep)//如果当前深度超过了限制的深度 就停止
         return;
     for(int i=;i<=;i++)
     {
         nx=x+movex[i];//分别向四个方向移动
         ny=y+movey[i];
         qx=p+movex[i];
         qy=q+movey[i];

         if(ava(nx,ny,pre))//以其中一个空格为起点
         {
             swap(map[x][y],map[nx][ny]);//交换空格和所移动的棋子
             iddfs(nx,ny,p,q,map[x][y],step+);
             swap(map[x][y],map[nx][ny]);
         }
         if(ava(qx,qy,pre))//以另一个空格为起点
         {
             swap(map[p][q],map[qx][qy]);
             iddfs(x,y,qx,qy,map[p][q],step+);
             swap(map[p][q],map[qx][qy]);
         }
     }

 }

 int main()
 {
     char s;
     for(int i=;i<=;i++)//对输入的棋盘进行处理
         for(int j=;j<=;j++)
         {
             cin>>s;
             if(s=='B')
                 map[i][j]=;
             else if(s=='W')
                 map[i][j]=;
             else
             {
                 map[i][j]=;
                 if(!ox1)
                 {
                     ox1=i;
                     oy1=j;
                 }
                 else
                 {
                     ox2=i;
                     oy2=j;
                 }
             }
         }
     for(dep=;;dep++)//dep为搜索的限制程度
     {
         iddfs(ox1,oy1,ox2,oy2,,);
         iddfs(ox1,oy1,ox2,oy2,,);
         if(flag)
         {
             cout<<dep<<endl;
             break;
         }
     }
     return ;
 }