HDU 4531 吉哥系列故事——乾坤大挪移（搜索）

题目链接：http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4531

题意：3*3的模块，每个模块表示的小正方形是由上下左右四个小三角形组成。用最少移动次数将颜色相同的移动到一起。

思路：BFS一定要解决好存储问题，以防TLE。

#include <iostream>

#include <cstdio>

#include <string.h>

#include <algorithm>

#include <cmath>

#include <vector>

#include <queue>

#include <set>

#include <stack>

#include <string>

#include <map>





#define max(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))

#define min(x,y) ((x)<(y)?(x):(y))

#define abs(x) ((x)>=0?(x):-(x))

#define i64 long long

#define u32 unsigned int

#define u64 unsigned long long

#define clr(x,y) memset(x,y,sizeof(x))

#define CLR(x) x.clear()

#define ph(x) push(x)

#define pb(x) push_back(x)

#define Len(x) x.length()

#define SZ(x) x.size()

#define PI acos(-1.0)

#define sqr(x) ((x)*(x))

#define MP(x,y) make_pair(x,y)

#define EPS 1e-20



#define FOR0(i,x) for(i=0;i<x;i++)

#define FOR1(i,x) for(i=1;i<=x;i++)

#define FOR(i,a,b) for(i=a;i<=b;i++)

using namespace std;





void RD(int &x){scanf("%d",&x);}

void RD(i64 &x){scanf("%I64d",&x);}

void RD(u32 &x){scanf("%u",&x);}

void RD(double &x){scanf("%lf",&x);}

void RD(int &x,int &y){scanf("%d%d",&x,&y);}

void RD(i64 &x,i64 &y){scanf("%I64d%I64d",&x,&y);}

void RD(u32 &x,u32 &y){scanf("%u%u",&x,&y);}

void RD(double &x,double &y){scanf("%lf%lf",&x,&y);}

void RD(int &x,int &y,int &z){scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);}

void RD(i64 &x,i64 &y,i64 &z){scanf("%I64d%I64d%I64d",&x,&y,&z);}

void RD(u32 &x,u32 &y,u32 &z){scanf("%u%u%u",&x,&y,&z);}

void RD(double &x,double &y,double &z){scanf("%lf%lf%lf",&x,&y,&z);}

void RD(char &x){x=getchar();}

void RD(char *s){scanf("%s",s);}

void RD(string &s){cin>>s;}





void PR(int x) {printf("%d\n",x);}

void PR(i64 x) {printf("%I64d\n",x);}

void PR(u32 x) {printf("%u\n",x);}

void PR(double x) {printf("%.2lf\n",x);}

void PR(char x) {printf("%c\n",x);}

void PR(char *x) {printf("%s\n",x);}

void PR(string x) {cout<<x<<endl;}





const int mod=10007;



struct node

{

    char dir[4];

    int isMove;



    void read()

    {

        char s[10];

        scanf("%s",s);

        int i;

        FOR0(i,4) dir[i]=s[i];

        isMove=s[i]-'0';

    }



    char get(int x)

    {

        if(x==0) return dir[2];

        if(x==1) return dir[0];

        if(x==2) return dir[3];

        return dir[1];

    }

};





int dx[4][3]={0,0,0,0,-1,0,0,0,0,0,1,0};

int dy[4][3]={-1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0};

int cc[4][3]={2,1,3,0,3,2,1,0,3,0,1,2};



struct NODE

{

    node a[4][4];

    int visit[4][4][4],r[7];





    void read()

    {

        int i,j;

        FOR1(i,3) FOR1(j,3) a[i][j].read();

        FOR1(i,6) r[i]=1;

        FOR1(i,3) FOR1(j,3) if(a[i][j].isMove) r[i]=r[3+j]=0;

    }



    void move(int p,int q)

    {

        if(!r[p]) return;

        node temp;

        if(p==1&&q==0)     temp=a[1][3],a[1][3]=a[1][2],a[1][2]=a[1][1],a[1][1]=temp;

        else if(p==1&&q==1)temp=a[1][1],a[1][1]=a[1][2],a[1][2]=a[1][3],a[1][3]=temp;

        else if(p==2&&q==0)temp=a[2][3],a[2][3]=a[2][2],a[2][2]=a[2][1],a[2][1]=temp;

        else if(p==2&&q==1)temp=a[2][1],a[2][1]=a[2][2],a[2][2]=a[2][3],a[2][3]=temp;

        else if(p==3&&q==0)temp=a[3][3],a[3][3]=a[3][2],a[3][2]=a[3][1],a[3][1]=temp;

        else if(p==3&&q==1)temp=a[3][1],a[3][1]=a[3][2],a[3][2]=a[3][3],a[3][3]=temp;



        else if(p==4&&q==0)temp=a[3][1],a[3][1]=a[2][1],a[2][1]=a[1][1],a[1][1]=temp;

        else if(p==4&&q==1)temp=a[1][1],a[1][1]=a[2][1],a[2][1]=a[3][1],a[3][1]=temp;

        else if(p==5&&q==0)temp=a[3][2],a[3][2]=a[2][2],a[2][2]=a[1][2],a[1][2]=temp;

        else if(p==5&&q==1)temp=a[1][2],a[1][2]=a[2][2],a[2][2]=a[3][2],a[3][2]=temp;

        else if(p==6&&q==0)temp=a[3][3],a[3][3]=a[2][3],a[2][3]=a[1][3],a[1][3]=temp;

        else if(p==6&&q==1)temp=a[1][3],a[1][3]=a[2][3],a[2][3]=a[3][3],a[3][3]=temp;

    }



    int OK(int x,int y)

    {

        return x>=1&&x<=3&&y>=1&&y<=3;

    }



    int dfs(int x,int y,int d)

    {

        visit[x][y][d]=1;

        int xx,yy,dd,i;

        FOR0(i,3)

        {

            xx=x+dx[d][i];

            yy=y+dy[d][i];

            dd=cc[d][i];

            if(OK(xx,yy)&&a[xx][yy].get(dd)==a[x][y].get(d)&&!visit[xx][yy][dd])

            {

                dfs(xx,yy,dd);

            }

        }

    }



    int isFinishes()

    {

        clr(visit,0);

        int hash[150]={0},i,j,k,p;

        FOR1(i,3) FOR1(j,3) FOR0(k,4) if(!visit[i][j][k])

        {

            p=a[i][j].get(k);

            if(hash[p]) return 0;

            hash[p]=1;

            dfs(i,j,k);

        }

        return 1;

    }

    int getHashValue()

    {

        u64 ans=1,p=97;

        int i,j,k,t=0;

        FOR1(i,3) FOR1(j,3)

        {

            FOR0(k,4) ans=ans*(a[i][j].dir[k]+p)*p%mod,p=p*107%mod;

        }

        return ans;

    }

};



NODE a,hash[mod];

int visit[mod];

int T,num=0;

queue<pair<int,int> > Q;





int main()

{

    RD(T);

    while(T--)

    {

        a.read();

        printf("Case #%d: ",++num);

        if(a.isFinishes())

        {

            puts("0");

            continue;

        }

        clr(visit,0);

        while(!Q.empty()) Q.pop();

        int i,j,flag=0,k=a.getHashValue();

        visit[k]=1;

        hash[k]=a;

        Q.push(MP(k,0));

        pair<int,int> p;

        NODE b;



        while(!Q.empty()&&!flag)

        {

            p=Q.front();

            Q.pop();



            for(i=1;i<=6&&!flag;i++) FOR0(j,2)

            {

                b=hash[p.first];

                b.move(i,j);

                if(b.isFinishes())

                {

                    PR(p.second+1);

                    flag=1;

                    break;

                }

                k=b.getHashValue();

                if(visit[k]) continue;

                visit[k]=1;

                hash[k]=b;

                Q.push(MP(k,p.second+1));

            }

        }

    }

    return 0;

}