bzoj1085骑士精神（搜索）

1085: [SCOI2005]骑士精神

Time Limit: 10 Sec  Memory Limit: 162 MB
Submit: 1893  Solved: 1051

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

/*
迭代加深dfs经典题！
记录目标状态，然后从起始状态搜索。
爆搜可能超时，要加剪枝 
*/
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#define limit 15
using namespace std;
int T,ans=20,flag;
int xx[9]={0,-2,-2,-1,-1,1,1,2,2};
int yy[9]={0,-1,1,-2,2,2,-2,1,-1};
int s[10][7],get[10][10];
int target[10][10];
char si;

void get_t()//记录目标状态 
{
    target[1][1]=1;target[1][2]=1;target[1][3]=1;target[1][4]=1;target[1][5]=1;
    target[2][1]=0;target[2][2]=1;target[2][3]=1;target[2][4]=1;target[2][5]=1;
    target[3][1]=0;target[3][2]=0;target[3][3]=2;target[3][4]=1;target[3][5]=1;
    target[4][1]=0;target[4][2]=0;target[4][3]=0;target[4][4]=0;target[4][5]=1;
    target[5][1]=0;target[5][2]=0;target[5][3]=0;target[5][4]=0;target[5][5]=0;
}

int Judge()//计算当前状态与目标状态至少还有多少步 
{
    int ret=0;
    for(int i=1;i<=5;i++)
      for(int j=1;j<=5;j++)
      {
          if(s[i][j]!=target[i][j])
            ret++;
      }
    return ret;
}

void DFS(int now,int x,int y,int sum)
{
    if(flag) return;
    int c=Judge();
    if(now==sum)
    {
        if(c==0)
          flag=1,ans=sum;
    }
    if(now-1+c>sum) return;//最优性剪枝：当前的步数+差异>限制步数 
    for(int i=1;i<=8;i++)
    {
        int nx=x+xx[i];
        int ny=y+yy[i];
        if(nx>0&&nx<=5&&ny>0&&ny<=5)
        {
            swap(s[x][y],s[nx][ny]);
            DFS(now+1,nx,ny,sum);
            swap(s[x][y],s[nx][ny]);
        }
    }
}

int main()
{
    scanf("%d",&T);
    get_t();
    while(T--)
    {
        int x,y;
        for(int i=1;i<=5;i++)
          for(int j=1;j<=5;j++)
          {
              cin>>si;
              if(si=='*'){x=i;y=j;get[i][j]=2;}    
            else get[i][j]=si-'0';
          }
        for(int k=0;k<=limit;k++)//迭代加深限制步数 
        {
            flag=0;ans=20;
            for(int i=1;i<=5;i++)
              for(int j=1;j<=5;j++)
                s[i][j]=get[i][j];
            DFS(0,x,y,k);
            if(ans==k) break;
        }
        if(ans<=15)printf("%d
",ans);
        else printf("-1
");
    }
    return 0;
}