【POJ2286】The Rotation Game-迭代加深DFS+可行性剪枝

测试地址：The Rotation Game

题目大意：一个井字形的棋盘上有8个1,8个2,8个3（图的话测试地址里面有），有8个操作（标号为A~H），表示把某一行或某一列做旋转变换，例如A方向所对的列：A <- 1 1 1 2 2 2 3 3，进行A操作后就是：A <- 1 1 2 2 2 3 3 1。要使最中心的八个方块的数字相同，求出字典序最小的操作序列（如果无需操作，输入“No moves needed”）和最后中心八个方块上的数字。

做法：迭代加深搜索，从0开始增大搜索上限，然后就可以DFS了。

然而，直接裸着写会TLE，那么怎么办呢？可以做可行性剪枝。我们知道每做一次操作最多只能减少1个和其他不同的数字，也就是说，如果中心八个方块出现最多的数字个数是n，那么就至少需要(8-n)次才能转变为目标状态，所以，如果当前步数加上(8-n)大于搜索上限，那么就可以剪掉。

还有一个小小的优化，不知道有没有效果，就是记录一个操作的反操作（就是操作的是同一行（或列）而方向相反的操作），并记录上一步的操作，如果当前枚举到的是上一步操作的反操作，那么就没有意义（相当于又移回上上步的状态了），可以剪掉。

然后，再简单处理一下旋转操作就可以过了。

以下是本人代码：

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#define inf 999999999
using namespace std;
int a[30],ans,route[310];
int move[8][7]=
{
  {1,3,7,12,16,21,23},
  {2,4,9,13,18,22,24},
  {11,10,9,8,7,6,5},
  {20,19,18,17,16,15,14},
  {24,22,18,13,9,4,2},
  {23,21,16,12,7,3,1},
  {14,15,16,17,18,19,20},
  {5,6,7,8,9,10,11}
},back[9]={5,4,7,6,1,0,3,2,8},checklist[8]={7,8,9,12,13,16,17,18};

int read()
{
  int i=1;
  while(i<=24&&scanf("%d",&a[i])!=EOF) i++;
  return i-1;
}

bool check()
{
  bool flag=1;
  for(int i=0;i<=7;i++)
    if (a[checklist[i]]!=a[7]) {flag=0;break;}
  return flag;
}

void swapper(int dir)
{
  int temp=a[move[dir][0]];
  for(int i=1;i<=6;i++)
    a[move[dir][i-1]]=a[move[dir][i]];
  a[move[dir][6]]=temp;
}

bool f(int step)
{
  int stat[4]={0},m=0;
  for(int i=0;i<=7;i++)
  {
    stat[a[checklist[i]]]++;
    if (stat[a[checklist[i]]]>m) m=stat[a[checklist[i]]];
  }
  return step+8-m<=ans;
}

bool dfs(int last,int step)
{
  if (step==ans)
  {
    if (check())
	{
	  if (step==0) {printf("No moves needed
");}
	  else
	  {
	    for(int i=1;i<=step;i++)
	      printf("%c",route[i]);
		printf("
");
	  }
	  return 1;
	}
	else return 0;
  }
  for(int i=0;i<8;i++)
    if (i!=back[last])
	{
	  swapper(i);route[step+1]='A'+i;
	  if (f(step)&&dfs(i,step+1)) return 1;
	  swapper(back[i]);
	}
  return 0;
}

int main()
{
  while(read()!=1)
  {
    for(ans=0;ans<=inf;ans++)
	  if (dfs(8,0)) break;
	printf("%d
",a[7]);
  }
  
  return 0;
}