#include using namespace std; //  当前串,哪个操作,前序串 typedef unordered_map> MSP; // 字符串,步数 typedef unordered_map MSI; // 操作符,上下左右 char op[] = {'u', 'd', 'l', 'r'}; int dx[] = {-1, 1, 0, 0}; int dy[] = {0, 0, -1, 1}; // 记录前驱路径 MSP aPre, bPre; // 记录距离 MSI da, db; string mid; // 两个队列互相查看着搜索,当在对方HASH表中命中时,最终的那个两边都有的中间状态是什么样的字符串 queue qa, qb; // 两个队列,分别用于存放从起点走出来的字符串和从终点走出来的字符串 int extend(queue &q, MSI &da, MSI &db, MSP &aPre) { string u = q.front(); q.pop(); for (int i = 0; i < 4; i++) { int k = u.find('x'); // 在字符串t中查找x的索引位置 int tx = k / 3, ty = k % 3; // 映射的二维数组中的行与列 int x = tx + dx[i], y = ty + dy[i]; // 目标位置 if (x < 0 || x >= 3 || y < 0 || y >= 3) continue; // 出界 string v = u; swap(v[x * 3 + y], v[k]); // x与目标位置交换一下 if (da[v]) continue; // 如果搜索过 aPre[v] = {op[i], u}; // 没有搜索过时,一定要马上记录它的前驱!!!不能因为它还没有进入队列就不先记录!!! // 原因:因为两段式搜索,最终要输出完整的路径,否则就会出现中间缺一条线的情况,比如 ○→○→○ ←(这是这个箭头) ○←○←○, if (db[v]) { // 如果对方已经搜到了 mid = v; // 将中间态保存到全局变量中,方便以后的操作 return da[v] + db[v] - 1; // 返回中间点距离起点、终点距离和-1 } da[v] = da[u] + 1; // 距离增加1 q.push(v); } return -1; // 如果本次扩展没有找到连接前后的字符串,那就返回-1表示还需要继续找 } // 出发状态,目标状态 string st, ed = "12345678x"; void bfs() { qa.push(st); da[st] = 0; qb.push(ed); db[ed] = 0; while (qa.size() && qb.size()) { // 双端宽搜套路 int t; if (qa.size() <= qb.size()) // 这里面是一个双向bfs的优化策略,两个队列谁小就谁使劲跑 t = extend(qa, da, db, aPre); // 从a中取状态进行扩展 else t = extend(qb, db, da, bPre); if (t > 0) break; } } int main() { char c; for (int i = 1; i <= 9; i++) cin >> c, st += c; // 八数码定理:检查逆序对数量 int nums = 0; for (int i = 0; i < 9; i++) { if (st[i] == 'x') continue; // 保证不是x for (int j = i + 1; j < 9; j++) { if (st[j] == 'x') continue; // 保证不是x if (st[j] < st[i]) nums++; // 逆序数 } } // 如果逆序对数量是奇数个,则输出-1 if (nums & 1) puts("unsolvable"); else { // 双向宽搜 bfs(); // 两段式输出 // ① 输出前半段,与传统BFS输出路径无异 string res; string t = mid; while (t != st) { res += aPre[t].first; t = aPre[t].second; } reverse(res.begin(), res.end()); // ② 输出后半段,因宽搜的方向问题,需要逆着来 t = mid; while (t != ed) { char cmd = bPre[t].first; if (cmd == 'u' || cmd == 'd') cmd = 'u' + 'd' - cmd; if (cmd == 'l' || cmd == 'r') cmd = 'l' + 'r' - cmd; res += cmd; t = bPre[t].second; } // 输出 cout << res << endl; } return 0; }