UVA10085隐式图搜索+八数码特殊节点记录优化

/*八数码问题UVA10085:
隐式图搜索：
我觉得解决这类问题，有几点很重要：
1、状态的表示（压缩状态表示可以减小空间复杂度）
2、时间复杂度（状态数）的正确评估，你要保证暴力法是可以解决的。换句话说，状态很快会被填满
3、编码的细心程度（废话，不过算法简单的话，对编码的要求自然就高了很多）

显然，这道题的状态上限是9！=3*1e6，实际上是一道dfs求最大深度的题目
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <ctype.h>
#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <map>
#include <list>
#include <set>
#include <algorithm>
#define INF 1e10
#define maxn 2000+10

using namespace std;
int vis[362880],fact[9];
struct ret
{
    int a[5][5];

};
struct Node{
    ret sta;
    int x,y;//记录当前空白格的位置，减少常数9的复杂度
    int deep;//bfs深度
    char step[maxn];
    void print()
    {
        for(int i=0;i<3;i++)
        {
            for(int j=0;j<3;j++)
            {
                cout<<sta.a[i][j];
                if (j<=1) cout<<" ";
            }
            cout<<endl;
        }
    }
};
void init_lookup_table()
{
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    fact[0]=1;
    for(int i=1;i<9;i++) fact[i]=fact[i-1]*i;
}
int try_to_insert(ret R)
{

    int st[10];
    for(int i=0;i<3;i++)
    for(int j=0;j<3;j++)
       st[i*3+j]=R.a[i][j];
//    for(int i=0;i<9;i++) cout<<st[i]<<" ";cout<<endl;
    int code=0;
    for(int i=0;i<9;i++)
    {
        int cnt=0;
        for(int j=i+1;j<9;j++) if (st[j]<st[i]) cnt++;
        code+=fact[8-i]*cnt;

    }
//    cout<<code<<endl;
    if (vis[code]) return 0;
    return vis[code]=1;
}

int GetNum(ret x)//状态唯一确定数字
{
    int ans=0;
    for(int i=0;i<3;i++)
    for(int j=0;j<3;j++)
    {
        ans+=x.a[i][j]*pow(10,(i*3+j));
    }
    return ans;
}
bool check(Node no,char c)
{
    int x=no.x,y=no.y;
    if (c=='U') return (x-1)>=0;//一开始写成了>,OTL
    if (c=='D') return (x+1)<3;
    if (c=='L') return (y-1)>=0;
    if (c=='R') return (y+1)<3;

}
Node Move(Node no,char c)
{
    int x=no.x,y=no.y;
    if (c=='U') {swap(no.sta.a[x][y],no.sta.a[x-1][y]);no.x--;no.step[no.deep++]='U';}
    if (c=='D') {swap(no.sta.a[x][y],no.sta.a[x+1][y]);no.x++;no.step[no.deep++]='D';}
    if (c=='L') {swap(no.sta.a[x][y],no.sta.a[x][y-1]);no.y--;no.step[no.deep++]='L';}
    if (c=='R') {swap(no.sta.a[x][y],no.sta.a[x][y+1]);no.y++;no.step[no.deep++]='R';}
    return no;
}
int nextint(){int x;scanf("%d",&x);return x;}
void solve(int t)
{
    int dpest=-1;Node ans;ret R;int sx,sy;

    init_lookup_table();
    queue<Node>Q;

    for(int i=0;i<3;i++)
    for(int j=0;j<3;j++){
        R.a[i][j]=nextint();
        if (R.a[i][j]==0) {sx=i;sy=j;}
    }
    Q.push((Node){R,sx,sy,0});

    while(!Q.empty())
    {
        Node no=Q.front();Q.pop();
//        no.print();
        if (!try_to_insert(no.sta)) continue;
//        cout<<"<<<"<<endl;
        if (no.deep>dpest) {dpest=no.deep;ans=no;}

        int x=no.x,y=no.y;
        //向上
        if (check(no,'U'))
            {Node newn=Move(no,'U');Q.push(newn);}
        if (check(no,'D'))
            {Node newn=Move(no,'D');Q.push(newn);}
        if (check(no,'L'))
            {Node newn=Move(no,'L');Q.push(newn);}
        if (check(no,'R'))
            {Node newn=Move(no,'R');Q.push(newn);}
    }
    printf("Puzzle #%d
",t);
    ans.print();
    ans.step[ans.deep]='';
    printf("%s
",ans.step);
    cout<<endl;
    return ;
}
int t;
int main()
{
    cin>>t;
    for(int i=1;i<=t;i++)
    solve(i);

    return 0;
}