记得上人工智能课的时候老师讲过一个A*算法,计算估价函数(f[n]=h[n]+g[n])什么的,感觉不是很好理解,百度上好多都是用逆向BFS写的,我理解的逆向BFS应该是从终点状态出发,然后把每一种状态打表列举出来,最后O(1)查询就可以了。这种办法确实挺好,但是不会....。

这位大佬用的双向BFS https://blog.csdn.net/qq_41670466/article/details/84110090,挺好理解的,但是注释什么的比较少,也没有过多的介绍思路,所以我想借助这篇blog简单的介绍一下这个题目的双向BFS的思路。

双向BFS就是终点状态(从后向前)和起始状态(从前向后)一起寻找,当且仅当而且碰头时,就是答案了。

Eight HDU - 1043 (双向BFS)-LMLPHP

针对本题来说,初始状态就是输入的转态,终点状态都是一样的123456780(x用0来代替),但是这个状态怎么表示呢?康托展开 (不会的可以点开看一下)。状态表示解决完了,接下来我们看一下转态转移。

Eight HDU - 1043 (双向BFS)-LMLPHP

当x处在0 3 6这三个位置时,不可以向左移动,当x处于2 5 8这三个位置时,不可以向右移动,当x处于0 1 2这三个位置时,不可以向上移动,处于6 7 8这三个位置时,不可以向下移动。 对于本题样例,s[]=2 3 4 1 5 x 7 6 8。,x是处于5这个位置,如果向上移动,就可以看成s[5]和s[5-3]交换了一下,向下移动可以看成s[5]和s[5+3]交换了一下,

向左s[5]和s[5-1]向右同理....这样就实现了状态之间的转移。

路径的记录。维护两个数组char 和int ,char 用来记录向哪移动了,int 用来记录上一个状态的下标。

最后还要加一个特判,问题是否有解跟逆序对有关,如果逆序对是奇数就有解,否则就无解具体为什么跟线性代数有关吧~~我也不太懂(待解释)。

具体实现都在code中了....

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=5e5+;
string a;
int ha[]={,,,,,,,,};//从8到0对应的阶乘
int vis[maxn],vis2[maxn];
struct node {
int num;
char ch;
}pre[maxn];//write path
struct stu {
string s;//当前串
int num;//x的位置
}e;//save now state
int direction[]={-,,-,};//udlr
string s1="udlr",s2="durl";
int ct(string s){//当前串对应的康托值
int sum=;
for(int i=;i<;i++){
int k=;
for(int j=i+;j<;j++){
if(s[j]<s[i]) k++;
}
sum+=k*ha[i];
}
return sum;
}
void writhpath(int x){
if(pre[x].num==-) return ;
writhpath(pre[x].num);
printf("%c",pre[x].ch);
}
void bfs(){
queue<stu> que1,que2;
int q=ct(e.s);
vis[q]=;
stu f,g;
f.s="";
f.num=;
int p=ct(f.s);
vis2[p]=;
pre[].num=-;pre[].num=-; int num=;
que1.push(e);que2.push(f);
while(que1.size()&&que2.size()){
f=que1.front();que1.pop();
p=ct(f.s);
if(vis2[p]){
writhpath(vis[p]);
int k=vis2[p];
while(pre[k].num!=-) {
printf("%c",pre[k].ch);
k=pre[k].num;
}
cout<<endl;
return ;
}
else{
for(int i=;i<;i++){
if(i==&&f.num<) continue ;
if(i==&&f.num>) continue ;
if(i==&&f.num%==) continue ;
if(i==&&f.num%==) continue ;
int dx=f.num+direction[i];g=f;
swap(g.s[f.num],g.s[dx]);
q=ct(g.s);
if(vis[q]) continue ;
vis[q]=++num;g.num=dx;
que1.push(g);
pre[num].num=vis[p];pre[num].ch=s1[i];
}
}
f=que2.front();que2.pop();
p=ct(f.s);
if(vis[p]){
writhpath(vis[p]);
int k=vis2[p];
while(pre[k].num!=-) {
printf("%c",pre[k].ch);
k=pre[k].num;
}
cout<<endl;
return ;
}
else{
for(int i=;i<;i++){
if(i==&&f.num<) continue ;
if(i==&&f.num>) continue ;
if(i==&&f.num%==) continue ;
if(i==&&f.num%==) continue ;
int dx=f.num+direction[i];g=f;
swap(g.s[f.num],g.s[dx]);
q=ct(g.s);
if(vis2[q]) continue ;
vis2[q]=++num;g.num=dx;
que2.push(g);
pre[num].num=vis2[p];pre[num].ch=s2[i];
}
}
}
puts("unsolvable");
}
int main(){
while(getline(cin,a)){
string c="";
int n=a.size(),pos=,j=;
for(int i=;i<n;i++){
if(a[i]==' ') continue ;
if(a[i]=='x'){
c+='';pos=j;
}
else {
c+=a[i];j++;
}
}
int k=;e.num=pos;e.s=c;
for (int i=;i<;i++){
if (e.s[i]=='')continue;
for (int j = ;j<i;j++){
if (e.s[j] == '')continue;
if (e.s[j]>e.s[i])k++;
}
}
if(k&) {
puts("unsolvable");
}
else {
memset(vis,,sizeof vis);
memset(vis2,,sizeof vis2);
bfs();
}
}
return ;
}
05-12 03:35