L - 聰明的打字員
Time Limit:1000MS Memory Limit:65536KB 64bit IO Format:%I64d & %I64u
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阿蘭是某機密部門的打字員,她現在接到一個任務:需要在一天之內輸入幾百個長度固定為6的密碼。當然,她希望輸入的過程中敲擊鍵盤的總次數越少越好。
不幸的是,出於保密的需要,該部門用於輸入密碼的鍵盤是特殊設計的,鍵盤上沒有數字鍵,而只有以下六個鍵:Swap0, Swap1, Up, Down, Left, Right,為了說明這6個鍵的作用,我們先定義錄入區的6個位置的編號,從左至右依次為1,2,3,4,5,6。下面列出每個鍵的作用:
Swap0:按Swap0,光標位置不變,將光標所在位置的數字與錄入區的1號位置的數字(左起第一個數字)交換。如果光標已經處在錄入區的1號位置,則按Swap0鍵之後,錄入區的數字不變;
Swap1:按Swap1,光標位置不變,將光標所在位置的數字與錄入區的6號位置的數字(左起第六個數字)交換。如果光標已經處在錄入區的6號位置,則按Swap1鍵之後,錄入區的數字不變;
Up:按Up,光標位置不變,將光標所在位置的數字加1(除非該數字是9)。例如,如果光標所在位置的數字為2,按Up之後,該處的數字變為3;如果該處數字為9,則按Up之後,數字不變,光標位置也不變;
Down:按Down,光標位置不變,將光標所在位置的數字減1(除非該數字是0),如果該處數字為0,則按Down之後,數字不變,光標位置也不變;
Left:按Left,光標左移一個位置,如果光標已經在錄入區的1號位置(左起第一個位置)上,則光標不動;
Right:按Right,光標右移一個位置,如果光標已經在錄入區的6號位置(左起第六個位置)上,則光標不動。
當然,為了使這樣的鍵盤發揮作用,每次錄入密碼之前,錄入區總會隨機出現一個長度為6的初始密碼,而且光標固定出現在1號位置上。當巧妙地使用上述六個特殊鍵之後,可以得到目標密碼,這時光標允許停在任何一個位置。
現在,阿蘭需要你的幫助,編寫一個程序,求出錄入一個密碼需要的最少的擊鍵次數。
Input
僅一行,含有兩個長度為6的數,前者為初始密碼,後者為目標密碼,兩個密碼之間用一個空格隔開。
Output
僅一行,含有一個正整數,為最少需要的擊鍵次數。
Sample Input
123456 654321Sample Output
11搜索的壯態壓縮,其實,左移是沒什麼用的,因為,你大可右移,在右移的時候,就把數值改變了去就可以,因為數值的改變和你光標所在的位置是沒關的,只要,你曾移到過那個位置就可以了,所以,我們可以先把原數的所有的排列求出來,再求出排出後的數列的要移動的步數就可以了,這樣我們先處理012345的所有排列,所要右移和交換的次數,對於其他的任何數,由這個數列進行相對應的變換就可以了!我們開一個visit數組前6個是6個數,最後一個是光標的壯態,我們可以發現,光標的壯態只有10種,這樣用BFS搜索之後,只有不到273種壯態了,大大的壓縮的,搜索的難度,時間自然就不成問題了!
#include<string.h> #include<stdio.h> #include<math.h> #include<iostream> using namespace std; int visit[6][6][6][6][6][6][10],flag[6],maxx,aim[6],start[6]; struct tree{int pos,state,num[6],step;}queue[50000]; int sign[10][6]=//總共10號位 { 1,0,0,0,0,0,//0 1,1,0,0,0,0,//1 1,1,1,0,0,0,//2 1,1,1,1,0,0,//3 1,1,1,1,1,0,//4 1,1,1,1,1,1,//5 1,0,0,0,0,1,//6 1,1,0,0,0,1,//7 1,1,1,0,0,1,//8 1,1,1,1,0,1//9 }; int findstate(int ss[]) { int i,sum; sum=0; for(i=0;i<6;i++) { if(ss[i]!=0) sum=sum*10+1; else sum=sum*10; } i=sum; if(i==100000) return 0; else if(i==110000) return 1; else if(i==111000) return 2; else if(i==111100) return 3; else if(i==111110) return 4; else if(i==111111) return 5; else if(i==100001) return 6; else if(i==110001) return 7; else if(i==111001) return 8; else if(i==111101) return 9; } int changestate(int i,int state)//根據幾個狀態的關系,來改變 { if(i==0) { if(state<=4||(state>=6&&state<=8)) return state+1; else if((state==5)||(state==9)) return 5; } else if(i==1) { if(state<=3) return state+6; else if(state>=5) return state; else if(state==4)//4號位上交換,就成了5號位 return 5; } else if(i==2)//和第一號位交換不改變state的狀態 return state; } void changnum(int i,int t,int w) { int * p=queue[t].num,j; for(j=0;j<6;j++) { queue[w].num[j]=*(p+j);//先把num的值改變 } if(i==0)//只有交換才改變num 的值,只有交換不改變num的值 { return ; } else if(i==1) { queue[w].num[queue[w].pos]=*(p+5); queue[w].num[5]=*(p+queue[w].pos);//五號位的和當前位的地方交換 return; } else if(i==2) { queue[w].num[queue[w].pos]=*(p); queue[w].num[0]=*(p+queue[w].pos);//0號位的和當前位的地方交換 return ; } } bool visitcan ( int w) { int * p=queue[w].num ; return visit[*p][*(p+1)][*(p+2)][*(p+3)][*(p+4)][*(p+5)][queue[w].state]; } int changevisit(int w) { int * p=queue[w].num; visit[*p][*(p+1)][*(p+2)][*(p+3)][*(p+4)][*(p+5)][queue[w].state]=1; return 1; } void bfs() { memset(visit,0,sizeof(visit)); int t,w,i,state,pos,step; t=w=1; queue[1].pos=0; for(i=0;i<6;i++) queue[1].num[i]=i; queue[1].state=0; queue[1].step=0; visit[0][1][2][3][4][5][0]=1; while(t<=w) { state=queue[t].state; pos=queue[t].pos; step=queue[t].step; for(i=0;i<=2;i++)//三種操作,右移交6,交1號位 { w++; if(i==0)//右移 { if(queue[t].pos==5)//到過右邊不能移動 { w--; continue; } queue[w].pos=queue[t].pos+1;//光標的位置要加一 queue[w].state=changestate(i,state); queue[w].step=step+1; changnum(i,t,w);//右移數值不變 if(visitcan(w)) w--; else changevisit(w); } else if(i==1) { if(queue[t].pos==5)//在5號不用交換 { w--; continue; } queue[w].pos=queue[t].pos;//交換5號位的光標位置不變 queue[w].state=changestate(i,state); queue[w].step=step+1; changnum(i,t,w); if(visitcan(w)) w--; else changevisit(w); } else if(i==2) { if(queue[t].pos==0)//在0號不用交換 { w--; continue; } queue[w].pos=queue[t].pos;//交換0號位的光標位置不變 queue[w].state=changestate(i,state); queue[w].step=step+1; changnum(i,t,w); if(visitcan(w)) w--; else changevisit(w); } } t++; } maxx=w; return ; } void init(int s,int e)//把s和e 分解開來 { int num=5; while(s) { start[num]=s%10; s=s/10; num--; } num=5; while(e) { aim[num]=e%10; num--; e=e/10; } return ; } bool statecan(int ss[],int i)//注意, 不一定是要狀態相等才行,只要搜索到的壯態把要改變的數的壯態可以覆蓋就可以了! { int sss[6],j; for(j=0;j<6;j++) { sss[j]=sign[i][j]; if((ss[j]==1)&&(sss[j]!=1)) return false; } return true; } int main () { int s,e,i,k,j,minx,ans,*p,state,temp[6]; bfs();//搜索各種排列的要的步數,不用考慮輸入和輸出的值 while(scanf("%d%d",&s,&e)!=EOF) { minx=0x4f4f4f4f; init(s,e);//將初始位置進行變換 for(j=0;j<6;j++) temp[j]=start[j]; for(i=1;i<=maxx;i++)//枚舉出所有的數列 { ans=0; p=queue[i].num; for(j=0;j<6;j++)//每一輪flag要更新 { flag[j]=0; } state=0; for(j=0;j<6;j++) { k=fabs(temp[*(p+j)]-aim[j]); ans+=k; if(k!=0) { flag[j]=1; } } state=findstate(flag); if(statecan(flag,queue[i].state)) { ans+=queue[i].step; if(ans<minx) { minx=ans; } } } printf("%d\n",minx); } return 0; }