UVa 1343 旋转游戏（dfs+IDA*）

https://vjudge.net/problem/UVA-1343

题意：如图所示，一共有8个1,8个2和8个3，如何以最少的移动来使得中间8个格子都为同一个数。

思路：状态空间搜索问题。

用IDA*算法的话会比较快，而且代码比较简洁。

IDA*的关键就是要寻找一个估价函数h（），在这道题目中，每次移动最多只会使一个格子的数字正确，所以当maxd-d<h()时便可以剪枝。

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

 int position[][] =    {
                         { , , , , , ,  }, { , , , , , ,  },  //八个方向格子的坐标值
                         { , , , , , , },  { , , , , , ,  },
                         {, , , , , , }, { , , , , , ,  },
                         {, , , , , , }, { , , , , , ,  }
                         };

 int goal[] = { , , , , , , ,  }; //目标状态的坐标

 int a[];
 char order[];     //记录路径

 bool is_goal()  //判断是否已达到目标状态
 {
     for (int i = ; i < ; i++)
     {
         if (a[goal[i]]!=a[goal[i + ]])    return false;
     }
     return true;
 }

 int h()  //算出不匹配的最小值
 {
     int n1 = , n2 = , n3 = ;
     for (int i = ; i < ; i++)
     {
         if (a[goal[i]] == ) n1++;
         else if (a[goal[i]] == )  n2++;
         else if (a[goal[i]] == )  n3++;
     }
     return  -max( max(n1, n2),n3);
 }

 void rotate(int k)  //往指定的方向移动
 {
     int temp = a[position[k][]];
     for (int i = ; i < ; i++)
     {
         a[position[k][i-]] = a[position[k][i]];
     }
     a[position[k][]] = temp;
 }

 bool dfs(int d, int maxd)
 {
     if (is_goal())    return true;
     if (maxd - d < h())    return false;  //剪枝
     int old[];   //用来保存原来的序列
     memcpy(old, a, sizeof(a));
     for (int i = ; i < ; i++)
     {
         rotate(i); //往第i个方向移动
         order[d] = i + 'A';
         if (dfs(d + , maxd))  return true;
         memcpy(a, old, sizeof(old)); //如果失败，则恢复原来序列
     }
     return false;
 }

 void solve()
 {
     if (is_goal())
     {
         cout << "No moves needed" << endl << a[] << endl;
         return;
     }
     for (int maxd = ;; maxd++)
     {
         if (dfs(, maxd))
         {
             order[maxd] = '\0';
             cout << order << endl << a[] << endl;
             return;
         }
     }
 }

 int main()
 {
     //freopen("D:\\txt.txt", "r", stdin);
     while (cin >> a[] && a[])
     {
         for (int i = ; i < ; i++)
             cin >> a[i];
         solve();
     }
     return ;
 }