sicily_1151 魔板

题目

见sicily_1150 简单魔板
仅仅是最大步数可以超过10.

思路

直接剪枝bfs，然而很不幸地楼主一直MLE……
使用康托展开公式来检查一个节点是否已经遍历过。因为能够将n个无重复元素的排列映射到刚好n!个数，所以可以大大地节省内存。

代码

// Copyright (c) 2015 HuangJunjie@SYSU(SNO:13331087). All Rights Reserved.
// 1151 魔板: http://soj.sysu.edu.cn/1151
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <string>
#include <queue>

using namespace std;

struct Node {
  int state;
  string opt;
};

bool isvisited[40320] = { 0 };
int factor[8] = { 1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040 };

Node doA(const Node& node);
Node doB(const Node& node);
Node doC(const Node& node);

int contor(Node current);

int main() {
  int max_steps;
  Node aim;

  Node start;
  start.state = 12348765;
  start.opt = "";

  while (scanf("%d", &max_steps) != EOF && max_steps != -1) {
    int digit;
    aim.state = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
      scanf("%d", &digit);
      aim.state *= 10;
      aim.state += digit;
    }

    memset(isvisited, 0, sizeof(isvisited));
    queue<Node> que;
    que.push(start);
    while (!que.empty()) {
      Node current = que.front();
      que.pop();
      if (isvisited[contor(current)] == true) continue;
      else
        isvisited[contor(current)] = true;

      if (current.opt.size() > max_steps) {
        printf("-1\n");
        break;
      }

      if (contor(current) == contor(aim)) {
        printf("%d %s\n", current.opt.size(), current.opt.c_str());
        break;
      }

      Node Anext = doA(current);
      // if (isvisited[contor(Anext)] == false)
        que.push(Anext);
      Node Bnext = doB(current);
      // if (isvisited[contor(Anext)] == false)
        que.push(Bnext);
      Node Cnext = doC(current);
      // if (isvisited[contor(Anext)] == false)
        que.push(Cnext);
    }
  }

  return 0;
}

Node doA(const Node& node) {
  Node Anext;
  Anext.state = node.state % 10000 * 10000 + node.state / 10000;
  Anext.opt = node.opt + 'A';

  return Anext;
}

Node doB(const Node& node) {
  Node Bnext;
  int up = node.state / 10000;
  int down = node.state % 10000;
  Bnext.state = (up / 10 + up % 10 * 1000) * 10000 + (down / 10 + down % 10 * 1000);
  Bnext.opt = node.opt + 'B';

  return Bnext;
}

Node doC(const Node& node) {
  Node Cnext;
  int fact = 10000000;
  int temp[8];
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    temp[i] = (node.state / fact) % 10;
    fact /= 10;
  }

  Cnext.state = (temp[0] * 1000 + temp[5] * 100 + temp[1] * 10 + temp[3]) * 10000 +
    (temp[4] * 1000 + temp[6] * 100 + temp[2] * 10 + temp[7]);
  Cnext.opt = node.opt + 'C';

  return Cnext;
}

int contor(Node current) {
  int fact = 10000000;
  int temp[8];
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    temp[i] = (current.state / fact) % 10;
    fact /= 10;
  }

  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    int count = 0;
    for (int j = i + 1; j < 8; j++) {
      if (temp[i] > temp[j]) count++;
    }
    sum += count*factor[7 - i];
  }


  return sum;
}

优化

将已经遍历过的节点的状态存起来即可，算是小小的优化吧。

// Copyright (c) 2015 HuangJunjie@SYSU(SNO:13331087). All Rights Reserved.
// 1151 魔板: http://soj.sysu.edu.cn/1151
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <string>
#include <queue>

using namespace std;

struct Node {
  int state;
  string opt;
};

bool isvisited[40320] = { 0 };
string opts[40320];         // operation records
int factor[8] = { 1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040 };

Node doA(const Node& node);
Node doB(const Node& node);
Node doC(const Node& node);

int contor(Node current);

int main() {
  int max_steps;
  Node aim;

  Node start;
  start.state = 12348765;
  start.opt = "";

  while (scanf("%d", &max_steps) != EOF && max_steps != -1) {
    int digit;
    aim.state = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
      scanf("%d", &digit);
      aim.state *= 10;
      aim.state += digit;
    }

    if (opts[contor(aim)] != "") {
      printf("%d %s\n", opts[contor(aim)].size(), opts[contor(aim)].c_str());
      continue;
    }

    memset(isvisited, 0, sizeof(isvisited));
    queue<Node> que;
    que.push(start);
    while (!que.empty()) {
      Node current = que.front();
      que.pop();
      if (isvisited[contor(current)] == true) {
        continue;
      } else {
        isvisited[contor(current)] = true;
        
        // stores the operation path.
        if (opts[contor(current)] == "")
          opts[contor(current)] = current.opt;
      }
      if (current.opt.size() > max_steps) {
        printf("-1\n");
        break;
      }

      if (contor(current) == contor(aim)) {
        printf("%d %s\n", current.opt.size(), current.opt.c_str());
        break;
      }

      Node Anext = doA(current);
      que.push(Anext);
      Node Bnext = doB(current);
      que.push(Bnext);
      Node Cnext = doC(current);
      que.push(Cnext);
    }
  }

  return 0;
}

Node doA(const Node& node) {
  Node Anext;
  Anext.state = node.state % 10000 * 10000 + node.state / 10000;
  Anext.opt = node.opt + 'A';

  return Anext;
}

Node doB(const Node& node) {
  Node Bnext;
  int up = node.state / 10000;
  int down = node.state % 10000;
  Bnext.state = (up / 10 + up % 10 * 1000) * 10000 + (down / 10 + down % 10 * 1000);
  Bnext.opt = node.opt + 'B';

  return Bnext;
}

Node doC(const Node& node) {
  Node Cnext;
  int fact = 10000000;
  int temp[8];
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    temp[i] = (node.state / fact) % 10;
    fact /= 10;
  }

  Cnext.state = (temp[0] * 1000 + temp[5] * 100 + temp[1] * 10 + temp[3]) * 10000 +
    (temp[4] * 1000 + temp[6] * 100 + temp[2] * 10 + temp[7]);
  Cnext.opt = node.opt + 'C';

  return Cnext;
}

int contor(Node current) {
  int fact = 10000000;
  int temp[8];
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    temp[i] = (current.state / fact) % 10;
    fact /= 10;
  }

  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    int count = 0;
    for (int j = i + 1; j < 8; j++) {
      if (temp[i] > temp[j]) count++;
    }
    sum += count*factor[7 - i];
  }

  return sum;
}

随机样例生成

// Copyright (c) 2015 HuangJunjie@SYSU(SNO:13331087). All Rights Reserved.
#define ALPHA_SIZE 26
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <ctime>

#include <cstdio>
#include <string>
#include <queue>
#include <vector>

using namespace std;

struct Node {
  int state;
  string opt;
} start;

bool isvisited[40320] = { 0 };
string opts[40320];         // operation records
int factor[8] = { 1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040 };

Node doA(const Node& node);
Node doB(const Node& node);
Node doC(const Node& node);

int contor(Node current);

fstream testcase;
fstream answer;

void init();
void makeTestCase(int cases);
void build();
void bfs(Node aim);

Node recontor(int i);

int main() {
  init();

  for (int cases = 10; cases < 10000; cases *= 10) {
    makeTestCase(cases);
  }
  for (int cases = 50; cases < 50000; cases *= 10) {
    makeTestCase(cases);
  }

  return 0;
}

void init() {
  srand(time(NULL));
  start.state = 12348765;
  start.opt = "";

  build();
}

void build() {
  for (int i = 0; i < 40320; i++) {
    if (opts[i] == "") {
      Node aim = recontor(i);
      bfs(aim);
    }
  }
}

void bfs(Node aim) {
  memset(isvisited, 0, sizeof(isvisited));
  queue<Node> que;
  que.push(start);
  while (!que.empty()) {
    Node current = que.front();
    que.pop();
    if (isvisited[contor(current)] == true) {
      continue;
    } else {
      isvisited[contor(current)] = true;

      // stores the operation path.
      if (opts[contor(current)] == "")
        opts[contor(current)] = current.opt;
    }

    if (contor(current) == contor(aim)) {
      return;
    }

    Node Anext = doA(current);
    que.push(Anext);
    Node Bnext = doB(current);
    que.push(Bnext);
    Node Cnext = doC(current);
    que.push(Cnext);
  }
}

void makeTestCase(int cases) {
  char buf[5];
  sprintf(buf, "%d", cases);
  string cases_str = buf;
  string inputname = "input" + cases_str + ".txt";
  string answername = "answer" + cases_str + ".txt";
  testcase.open(inputname, ios::out);
  answer.open(answername, ios::out);

  for (int i = 0; i < cases; i++) {
    int steps = rand() % cases;

    testcase << steps << endl;
    int key = rand() % 40320;

    Node test = recontor(key);

    for (int factor = 10000000; factor; factor /= 10) {
      if (factor != 10000000 && factor != 1000) testcase << " ";
      if (factor == 1000) testcase << endl;
      testcase << test.state / factor;
      test.state %= factor;
    }
    testcase << endl;

    answer << opts[key].size() << " " << opts[key] << endl;
  }
  testcase << -1 << endl;

  testcase.close();
  answer.close();
}

Node doA(const Node& node) {
  Node Anext;
  Anext.state = node.state % 10000 * 10000 + node.state / 10000;
  Anext.opt = node.opt + 'A';

  return Anext;
}

Node doB(const Node& node) {
  Node Bnext;
  int up = node.state / 10000;
  int down = node.state % 10000;
  Bnext.state = (up / 10 + up % 10 * 1000) * 10000 + (down / 10 + down % 10 * 1000);
  Bnext.opt = node.opt + 'B';

  return Bnext;
}

Node doC(const Node& node) {
  Node Cnext;
  int fact = 10000000;
  int temp[8];
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    temp[i] = (node.state / fact) % 10;
    fact /= 10;
  }

  Cnext.state = (temp[0] * 1000 + temp[5] * 100 + temp[1] * 10 + temp[3]) * 10000 +
    (temp[4] * 1000 + temp[6] * 100 + temp[2] * 10 + temp[7]);
  Cnext.opt = node.opt + 'C';

  return Cnext;
}

int contor(Node current) {
  int fact = 10000000;
  int temp[8];
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    temp[i] = (current.state / fact) % 10;
    fact /= 10;
  }

  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    int count = 0;
    for (int j = i + 1; j < 8; j++) {
      if (temp[i] > temp[j]) count++;
    }
    sum += count*factor[7 - i];
  }

  return sum;
}

Node recontor(int key) {
  Node result;
  result.state = 0;
  bool num[8] = { 0 };
  for (int i = 7; i >= 0; i--) {
    int count = -1;
    int remain = key / factor[i];
    key %= factor[i];
    for (int j = 0; j < 8; j++) {
      if (num[j] == false) count++;
      if (count == remain) {
        num[j] = true;
        result.state *= 10;
        result.state += j + 1;
        break;
      }
    }
  }

  return result;
}

最后编辑于：2017.11.27 04:06:38

人面猴
序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
沈念sama阅读 160,165评论 4赞 364
死咒
序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
沈念sama阅读 67,720评论 1赞 298
救了他两次的神仙让他今天三更去死
文/潘晓璐我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
开封第一讲书人阅读 109,849评论 0赞 244
道士缉凶录：失踪的卖姜人
文/不坏的土叔我叫张陵，是天一观的道长。经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？我笑而不...
开封第一讲书人阅读 44,245评论 0赞 213
港岛之恋（遗憾婚礼）
正文为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
茶点故事阅读 52,596评论 3赞 288
恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
文/花漫我一把揭开白布。她就那样静静地躺着，像睡着了一般。火红的嫁衣衬着肌肤如雪。梳的纹丝不乱的头发上，一...
开封第一讲书人阅读 40,747评论 1赞 222
城市分裂传说
那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。我是一名探鬼主播，决...
沈念sama阅读 31,977评论 2赞 315
双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
文/苍兰香墨我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
开封第一讲书人阅读 30,708评论 0赞 204
万荣杀人案实录
序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
沈念sama阅读 34,448评论 1赞 246
护林员之死
正文独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋以下内容为张勋视角年9月15日...
茶点故事阅读 30,657评论 2赞 249
白月光启示录
正文我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
茶点故事阅读 32,141评论 1赞 261
活死人
序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
沈念sama阅读 28,493评论 3赞 258
日本核电站爆炸内幕
正文年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
茶点故事阅读 33,153评论 3赞 238
男人毒药：我在死后第九天来索命
文/蒙蒙一、第九天我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
开封第一讲书人阅读 26,108评论 0赞 8
一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
文/苍兰香墨我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。一阵脚步声响...
开封第一讲书人阅读 26,890评论 0赞 198
情欲美人皮
我被黑心中介骗来泰国打工，没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。一个月前我还...
沈念sama阅读 35,799评论 2赞 277
代替公主和亲
正文我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
茶点故事阅读 35,685评论 2赞 272

sicily_1151 魔板

题目

思路

代码

优化

随机样例生成

推荐阅读更多精彩内容