hdu 2234(IDA*)

题目链接：http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2234

思路：IDA*可以搞，借鉴的是大牛的启发式函数h(): 可以考虑把每一行上的数转化成相同的，或者把每一列上的数字转化成相同的，二者取最小值。

1 1 3 2

2 4 4 2       

3 3 1 4

1 2 3 4

如果把这个矩阵转化成行相同的话需要的操作：第一行 至少要2次，第二行也是2次， 第三行是2次，第四行是3次，  所以把矩阵转化成行相同至少要3次。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;

int map[5][5];
int maxdeep;

bool Judge()
{
    if(map[1][1]!=map[1][2]){
        for(int i=1;i<=4;i++)
            for(int j=1;j<=4;j++)
                if(map[j][i]!=map[i][i])return false;
        return true;
    }else {
        for(int i=1;i<=4;i++)
            for(int j=1;j<=4;j++)
                if(map[i][j]!=map[i][1])return false;
        return true;
    }
}

int Get_H()
{
    int step1=0,step2=0;
    for(int i=1;i<=4;i++){
        int num[5]={0},ans=0;
        for(int j=1;j<=4;j++)num[map[i][j]]++;
        for(int j=1;j<=4;j++)ans=max(ans,num[j]);
        step1=max(step1,4-ans);
    }
    for(int j=1;j<=4;j++){
        int num[5]={0},ans=0;
        for(int i=1;i<=4;i++)num[map[i][j]]++;
        for(int i=1;i<=4;i++)ans=max(ans,num[i]);
        step2=max(step2,4-ans);
    }
    return min(step1,step2);
}

void Move_L(int i)
{
    int tmp=map[i][1];
    for(int j=2;j<=4;j++)map[i][j-1]=map[i][j];
    map[i][4]=tmp;
}

void Move_R(int i)
{
    int tmp=map[i][4];
    for(int j=4;j>=2;j--)map[i][j]=map[i][j-1];
    map[i][1]=tmp;
}

void Move_U(int j)
{
    int tmp=map[1][j];
    for(int i=2;i<=4;i++)map[i-1][j]=map[i][j];
    map[4][j]=tmp;
}

void Move_D(int j)
{
    int tmp=map[4][j];
    for(int i=4;i>=2;i--)map[i][j]=map[i-1][j];
    map[1][j]=tmp;
}


bool IDA_star(int deep)
{
    if(deep==maxdeep)return Judge();
    if(Get_H()+deep>maxdeep)return false;

    for(int i=1;i<=4;i++){
        Move_L(i);
        if(IDA_star(deep+1))return true;
        Move_R(i);

        Move_R(i);
        if(IDA_star(deep+1))return true;
        Move_L(i);
    }
    for(int j=1;j<=4;j++){
        Move_U(j);
        if(IDA_star(deep+1))return true;
        Move_D(j);

        Move_D(j);
        if(IDA_star(deep+1))return true;
        Move_U(j);
    }
    return false;
}

int main()
{
    int _case;
    scanf("%d",&_case);
    while(_case--){
        for(int i=1;i<=4;i++)
            for(int j=1;j<=4;j++)scanf("%d",&map[i][j]);
        if(Judge()){
            puts("0");
            continue;
        }
        maxdeep=1;
        while(maxdeep<=5){
            if(IDA_star(0))break;
            maxdeep++;
        }
        if(maxdeep<=5){
            printf("%d
",maxdeep);
        }else 
            puts("-1");
    }
    return 0;
}