八数码难题

题目描述 Description

Yours和zero在研究A*启发式算法.拿到一道经典的A*问题,但是他们不会做,请你帮他们.

问题描述
在3×3的棋盘上，摆有八个棋子，每个棋子上标有1至8的某一数字。棋盘中留有一个空格，空格用0来表示。空格周围的棋子可以移到空格中。要求解的问题是：给出一种初始布局（初始状态）和目标布局（为了使题目简单,设目标状态为123804765），找到一种最少步骤的移动方法，实现从初始布局到目标布局的转变。

输入描述 Input Description

输入初试状态，一行九个数字，空格用0表示

输出描述 Output Description

只有一行，该行只有一个数字，表示从初始状态到目标状态需要的最少移动次数(测试数据中无特殊无法到达目标状态数据)

样例输入 Sample Input

283104765

样例输出 Sample Output

4

数据范围及提示 Data Size & Hint

详见试题

 解题思路

    由题意得（讨厌这句话），这是一道搜索题，由于是找最少移动次数，所以应该是用广度优先搜索，为了节约时间，采用双向宽度优先搜索。当然，这是我第一次写双向宽搜，

应该有优化，但我并不知道怎么写，话说还有一个叫A*的算法……不造如何做！！！

program EigntNumber;
const f1:array[1..3,1..3] of longint=((1,2,3),
                                      (8,0,4),
                                      (7,6,5));
type zz=array[1..3,1..3] of longint;
const fx:array[1..4] of longint=(1,-1,0,0);
       fy:array[1..4] of longint=(0,0 ,1, -1);
var b:array[1..2,1..100000] of zz;
    t,h:array[1..2] of longint;
    pace:array[1..2,1..100000] of longint;
    i,j:Longint;
    ch:char;
    f:zz;
function pd(h,l:longint):boolean;
begin
    if h>3 then exit(false);
    if h<=0 then exit(false);
    if l>3 then exit(false);
    if l<=0 then exit(false);
    exit(true);
end;

function check(z:zz; a:longint):longint;
var i:longint;
begin
    if a=2 then a:=1 else a:=2;
    for i:=1 to t[a] do
    if comparedword(b[a,i],z,9)=0 then exit(pace[a,i]);
    exit(0);
end;


function kg(z:zz; a:longint):boolean;//应该有优化，但是我不会写
var i:Longint;
begin
    for i:=1 to t[a] do
    if comparedword(b[a,i],z,9)=0 then exit(false);
    exit(true);
end;

procedure expend(a:longint);
var i,j,x,y:longint;
    z:zz;

begin
    inc(h[a]);
    for i:=1 to 3 do
        for j:=1 to 3 do
        if b[a][h[a]][i][j]=0 then
        begin
            x:=i;
            y:=j;
            break;
        end;
    for i:=1 to 4 do
        if pd(x+fx[i],y+fy[i]) then
        begin
            z:=b[a,h[a]];
            z[x,y]:=z[x+fx[i],y+fy[i]];
            z[x+fx[i],y+fy[i]]:=0;
            if check(z,a)<>0 then
            begin
                writeln(check(z,a)+pace[a,h[a]]+1);
                halt;
            end;
            if kg(z,a) then
            begin
                inc(t[a]);
                b[a,t[a]]:=z;
                pace[a,t[a]]:=pace[a,h[a]]+1;
            end;
        end;
end;

begin
    for i:=1 to 3 do
        for j:=1 to 3 do
        begin
            read(ch);
            f[i,j]:=ord(ch)-48;
        end;

    b[1,1]:=f;
    b[2,1]:=f1;
    t[1]:=1;
    t[2]:=1;
    while (h[1]<=t[1]) or (h[2]<=t[2]) do
    begin
        if (t[1]<=t[2]) and (h[1]<=t[1])then
        begin
           expend(1);
           continue;
        end;
        if (t[1]>=t[2]) and (h[2]<=t[2]) then
        begin
                expend(2);
                continue;
        end;
        if h[1]<=t[1] then
        expend(1);
        if h[2]<=t[2] then
        expend(2);
    end;
end.