#include using namespace std; const int N = 5; // 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, MSP &bPre) { // bPre在下面代码中未用到,但为了保持对称性,保留了这个参数 string t = q.front(); q.pop(); for (int i = 0; i < 4; i++) { int k = t.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 u = t; swap(u[x * 3 + y], u[k]); // x与目标位置交换一下 if (da[u]) continue; //如果搜索过 aPre[u] = {op[i], t}; //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[u]) { //如果对方已经搜到了 mid = u; //将中间态保存到全局变量中,方便以后的操作 return da[u] + db[u] - 1; //返回中间点距离起点、终点距离和-1 } da[u] = da[t] + 1; //距离增加1 q.push(u); } 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()) { 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, bPre); //从a中取状态进行扩展 else t = extend(qb, db, da, bPre, aPre); if (t > 0) break; } } int main() { //加快读入 cin.tie(0), ios::sync_with_stdio(false); 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(); //输出路径 string res; string t = mid; while (t != st) { res += aPre[t].first; t = aPre[t].second; } reverse(res.begin(), res.end()); 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; }