在一个 3×3 的网格中,1∼8 这 8 个数字和一个 x 恰好不重不漏地分布在这 3×3 的网格中。
例如:
1 2 3
x 4 6
7 5 8
在游戏过程中,可以把 x 与其上、下、左、右四个方向之一的数字交换(如果存在)。
我们的目的是通过交换,使得网格变为如下排列(称为正确排列):
1 2 3
4 5 6
7 8 x
例如,示例中图形就可以通过让 x 先后与右、下、右三个方向的数字交换成功得到正确排列。
交换过程如下:
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
x 4 6 4 x 6 4 5 6 4 5 6
7 5 8 7 5 8 7 x 8 7 8 x
现在,给你一个初始网格,请你求出得到正确排列至少需要进行多少次交换。
输入格式
输入占一行,将 3×3 的初始网格描绘出来。
例如,如果初始网格如下所示:
1 2 3
x 4 6
7 5 8
则输入为:1 2 3 x 4 6 7 5 8
输出格式
输出占一行,包含一个整数,表示最少交换次数。
如果不存在解决方案,则输出 −1。
输入样例:
2 3 4 1 5 x 7 6 8
输出样例
19
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int bfs(string start)
{
queue<string> q;
unordered_map<string, int> d;
q.push(start);
d[start] = 0;
int dx[4] = {-1, 0, 1, 0}, dy[4] = {0, 1, 0, -1};
string end = "12345678x";
while(q.size()) {
auto t = q.front();
q.pop();
if(t == end) return d[t];
int distance = d[t];
int k = t.find('x');
int x = k/3, y = k %3;
for(int i=0; i<4; i++) {
int a = dx[i] + x;
int b = dy[i] + y;
if(a >= 0 && a < 3 && b >=0 && b< 3) {
swap(t[a*3+b], t[k]);
if(!d.count(t)) {
d[t] = distance +1;
q.push(t);
}
swap(t[a*3+b], t[k]);
}
}
}
return -1;
}
int main()
{
string start;
for(int i=0; i<9; i++) {
char s;
cin >> s;
start += s;
}
cout << bfs(start) << endl;
return 0;
}