先是这周是搜索的题，网站：http://acm.hdu.edu.cn/webcontest/contest_show.php?cid=6041
主要内容是BFS,A*,IDA*，还有一道K短路的,.....木做，本来1009是说要用迭代加深做，但是我在他讲之前就用BFSA了，虽然很耗时，但还是过了，10000MS的时限，我8000+MS.......
1001 Eight 八数码问题
先把代码放上来
题目网址： http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1043
| 500MS | 3524K | 3183 B |
1 #include<iostream> 2 #include<cstdio> 3 #include<cstring> 4 #include<algorithm> 5 #include<queue> 6 using namespace std; 7 class Node 8 { 9 public: 10 int maze[3][3]; //八数码具体情况 11 int h,g; //两个估价函数 12 int x,y; //空位的位置 13 int Hash; //HASH值 14 bool operator<(const Node n1)const{ //优先队列第一关键字为h,第二关键字为g 15 return h!=n1.h?h>n1.h:g>n1.g; 16 } 17 bool check() //判断是否合法 18 { 19 if(x>=0&&x<3&&y>=0&&y<3) 20 return true; 21 return false; 22 } 23 }s,u,v; 24 int HASH[9]={1,1,2,6,24,120,720,5040,40320}; //HASH的权值 25 int des=322560; //目标情况的HASH值 26 int vis[400000]; //判断状态已遍历，初始为-1，否则为到达这步的转向 27 int pre[400000]; //路径父节点 28 int way[4][2]={{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}}; //四个方向 29 int get_hash(Node tmp) //获得HASH值 30 { 31 int a[9],k=0; 32 for(int i=0;i<3;i++) 33 for(int j=0;j<3;j++) 34 a[k++]=tmp.maze[i][j]; 35 int res=0; 36 for(int i=0;i<9;i++){ 37 int k=0; 38 for(int j=0;j<i;j++) 39 if(a[j]>a[i]) 40 k++; 41 res+=HASH[i]*k; 42 } 43 return res; 44 } 45 bool isok(Node tmp){ //求出逆序对，判断是否有解 46 int a[9],k=0; 47 for(int i=0;i<3;i++) 48 for(int j=0;j<3;j++) 49 a[k++]=tmp.maze[i][j]; 50 int sum=0; 51 for(int i=0;i<9;i++) 52 for(int j=i+1;j<9;j++) 53 if(a[j]&&a[i]&&a[i]>a[j]) 54 sum++; 55 return !(sum&1); //由于目标解为偶数，所以状态的逆序数为偶数才可行 56 } 57 int get_h(Node tmp){ //获得估价函数H 58 int ans=0; 59 for(int i=0;i<3;i++) 60 for(int j=0;j<3;j++) 61 if(tmp.maze[i][j]) 62 ans+=abs(i-(tmp.maze[i][j]-1)/3)+abs(j-(tmp.maze[i][j]-1)%3); 63 return ans; 64 } 65 void astar(){ //搜索 66 priority_queue<Node>que; //优先队列 67 que.push(s); 68 while(!que.empty()) 69 { 70 u=que.top(); 71 que.pop(); //出队 72 for(int i=0;i<4;i++) 73 { 74 v=u; 75 v.x+=way[i][0]; 76 v.y+=way[i][1]; 77 if(v.check()) 78 { 79 swap(v.maze[v.x][v.y],v.maze[u.x][u.y]); //将空位和相邻位交换 80 v.Hash=get_hash(v); //得到HASH值 81 if(vis[v.Hash]==-1)//判断是否已遍历且是否可行 82 { 83 vis[v.Hash]=i; //保存方向 84 v.g++;; //代价++ 85 pre[v.Hash]=u.Hash; //保存v的父节点u 86 v.h=get_h(v); //得到新的估价函数H 87 que.push(v); //入队 88 } 89 if(v.Hash==des) 90 return ; 91 } 92 } 93 } 94 } 95 void print() 96 { 97 string ans; 98 char wu[4]={'r','l','d','u'}; 99 ans.clear(); 100 int nxt=des; 101 while(pre[nxt]!=-1) //从终点往起点找路径 102 { 103 ans+=wu[vis[nxt]]; 104 nxt=pre[nxt]; //上一个父节点 105 } 106 for(int i=ans.size()-1;i>=0;i--) 107 printf("%c",ans[i]); 108 printf(" "); 109 } 110 int main() 111 { 112 char str[100]; 113 while(gets(str)!=NULL) 114 { 115 int k=0; 116 memset(vis,-1,sizeof(vis)); 117 memset(pre,-1,sizeof(pre)); 118 for(int i=0;i<3;i++) 119 for(int j=0;j<3;j++) 120 { 121 if((str[k]<='9'&&str[k]>='0')||str[k]=='x') 122 { 123 if(str[k]=='x') 124 { 125 s.maze[i][j]=0; 126 s.x=i; 127 s.y=j; 128 } 129 else 130 s.maze[i][j]=str[k]-'0'; 131 } 132 else 133 j--; 134 k++; 135 } 136 if(!isok(s)) //起始状态不可行 137 { 138 printf("unsolvable "); 139 continue; 140 } 141 s.Hash=get_hash(s); 142 if(s.Hash==des) 143 { 144 printf(" "); 145 continue; 146 } 147 vis[s.Hash]=-2; 148 s.g=0;s.h=get_h(s); 149 astar(); //A* 150 print(); //打印路径 151 } 152 return 0; 153 }
1 #include <iostream> 2 #include <stdio.h> 3 #include <string.h> 4 #include <string> 5 #include <algorithm> 6 #include <queue> 7 using namespace std; 8 class A 9 { 10 public: 11 int a[3][3]; 12 int h,g; 13 int x,y; 14 int has; 15 bool operator<(const A n)const{return h!=n.h?h>n.h:g>n.g;} 16 bool check() 17 { 18 if (x>=0&&x<=2&&y>=0&&y<=2) 19 return true; 20 return false; 21 } 22 }s,w,r; 23 int H[9]={1,1,2,6,24,120,720,5040,40320}; 24 int des=322560; 25 int v[400000]; 26 int p[400000]; 27 int d[4][2]={{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}}; 28 29 bool ok(A c) 30 { 31 int q[9],k=0,i,j,sum=0; 32 for(i=0;i<3;i++) 33 for(j=0;j<3;j++) 34 q[k++]=c.a[i][j]; 35 for(i=0;i<9;i++) 36 for(j=i+1;j<9;j++) 37 if(q[j]&&q[i]&&q[i]>q[j]) 38 sum++; 39 return !(sum&1); 40 } 41 42 int gethas(A c) 43 { 44 int q[9],k=0,i,j,sum=0; 45 for(i=0;i<3;i++) 46 for(j=0;j<3;j++) 47 q[k++]=c.a[i][j]; 48 for(i=0;i<9;i++) 49 { 50 int o=0; 51 for(j=0;j<i;j++) 52 if(q[j]>q[i]) 53 o++; 54 sum+=H[i]*o; 55 } 56 return sum; 57 } 58 59 int geth(A c) 60 { 61 int sum=0,i,j; 62 for(i=0;i<3;i++) 63 for(j=0;j<3;j++) 64 if(c.a[i][j]) 65 sum+=abs(i-(c.a[i][j]-1)/3)+abs(j-(c.a[i][j]-1)%3); 66 return sum; 67 } 68 69 void astar() 70 { 71 int i; 72 priority_queue<A>f; 73 f.push(s); 74 while(!f.empty()) 75 { 76 w=f.top(); 77 f.pop(); 78 for(i=0;i<4;i++) 79 { 80 r=w; 81 r.x+=d[i][0]; 82 r.y+=d[i][1]; 83 if(r.check()) 84 { 85 swap(r.a[w.x][w.y],r.a[r.x][r.y]); 86 r.has=gethas(r); 87 if(v[r.has]==-1) 88 { 89 v[r.has]=i; 90 r.g++; 91 p[r.has]=w.has; 92 r.h=geth(r); 93 f.push(r); 94 } 95 if(r.has==des) 96 return ; 97 } 98 } 99 } 100 } 101 102 void print() 103 { 104 string str; 105 char wu[4]={'r','l','d','u'}; 106 str.clear(); 107 int next=des,i; 108 while(p[next]!=-1) 109 { 110 str+=wu[v[next]]; 111 next=p[next]; 112 } 113 for(i=str.size()-1;i>=0;i--) 114 putchar(str[i]); 115 printf(" "); 116 } 117 118 int main() 119 { 120 char b[100]; 121 int i,j,k; 122 while(gets(b)!=NULL) 123 { 124 memset(v,-1,sizeof(v)); 125 memset(p,-1,sizeof(p)); 126 k=0; 127 for(i=0;i<3;i++) 128 for(j=0;j<3;j++) 129 { 130 if(b[k]=='x') 131 { 132 s.a[i][j]=0; 133 s.x=i; 134 s.y=j; 135 } 136 else if(b[k]>='0'&&b[k]<='9') 137 s.a[i][j]=b[k]-'0'; 138 else 139 j--; 140 k++; 141 } 142 143 if(!ok(s)) 144 { 145 printf("unsolvable "); 146 continue; 147 } 148 s.has=gethas(s); 149 if(s.has==des) 150 { 151 printf(" "); 152 continue; 153 } 154 v[s.has]=-2; 155 s.g=0; 156 s.h=geth(s); 157 astar(); 158 print(); 159 } 160 }
1006 The Rotation Game
第二题 IDA*算法，感觉比上面那个简单
题目网址：http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1667
| 296MS | 300K | 1895 B |
1 #include <stdio.h> 2 #include <iostream> 3 #include <string.h> 4 #include <algorithm> 5 using namespace std; 6 int maxx(int x,int y,int z) {return max(max(x,y),z);} //三个数的最大值 7 int a[9][8]={ 8 0,0,0,0,0,0,0,0, 9 0,1,3,7,12,16,21,23, 10 0,2,4,9,13,18,22,24, 11 0,11,10,9,8,7,6,5, 12 0,20,19,18,17,16,15,14, 13 0,24,22,18,13,9,4,2, 14 0,23,21,16,12,7,3,1, 15 0,14,15,16,17,18,19,20, 16 0,5,6,7,8,9,10,11 17 }; //每一纵行和横行的编号 18 int re[9]={0,6,5,8,7,2,1,4,3}; //往回移对应的编号 19 int mid[9]={0,7,8,9,12,13,16,17,18}; //中间的8个数的编号 20 char lu[]="OABCDEFGH"; //路径 21 int b[28]; //现状 22 char father[300]; //记录父节点的编号 23 int dep; //允许的深度 24 25 int geth(int b[28]) //获得H值 26 { 27 int i,w[4]; 28 memset(w,0,sizeof(w)); 29 for(i=1;i<=8;i++) 30 w[b[mid[i]]]++; 31 return 8-maxx(w[1],w[2],w[3]); 32 } 33 34 int IDA(int g) 35 { 36 int i,H,t,j; 37 if(g>=dep) 38 return 0; 39 for(i=1;i<=8;i++) 40 { 41 t=b[a[i][1]]; 42 for(j=1;j<=6;j++) 43 b[a[i][j]]=b[a[i][j+1]]; 44 b[a[i][7]]=t; 45 father[g]=i; //记录父节点 46 H=geth(b); //获得最新的H 47 if(!H) 48 return 1; 49 if(g+H<dep && IDA(g+1)) //A*剪枝 50 return 1; 51 t=b[a[re[i]][1]]; //回到上一步 52 for(j=1;j<=6;j++) 53 b[a[re[i]][j]]=b[a[re[i]][j+1]]; 54 b[a[re[i]][7]]=t; 55 } 56 return 0; 57 } 58 59 int main() 60 { 61 int i; 62 while(~scanf("%d",&b[1])&&b[1]) 63 { 64 for(i=2;i<=24;i++) 65 scanf("%d",&b[i]); 66 dep=geth(b); 67 if(!dep) //不需要移动 68 { 69 printf("No moves needed "); 70 printf("%d ",b[8]); 71 continue; 72 } 73 while(!IDA(0)) 74 dep++; 75 for(i=0;i<=dep-1;i++) 76 printf("%c",lu[father[i]]); 77 printf(" %d ",b[8]); 78 } 79 return 0; 80 }