Java 九宫重排(满分解法)

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题目

如下图的九宫格中，放着 1 ~ 8 的数字卡片，还有一个格子空着。与空格子相邻的格子中的卡片可以移动到空格中。 经过若干次移动，可以形成图 2 所示的局面。

我们把上图的局面记为：12345678.

把下图的局面记为：123.46758

显然是按从上到下，从左到右的顺序记录数字，空格记为句点。

题目的任务是已知九宫的初态和终态，求最少经过多少步的移动可以到达。如果无论多少步都无法到达，则输出 -1。

输入描述

输入第一行包含九宫的初态，第二行包含九宫的终态。

输出描述

输出最少的步数，如果不存在方案，则输出 -1。

输入

12345678.123.46758

输出

3

思路

求最少步数，典型的广搜

题目让我们求最少步数，我们可以模拟空格的移动通过字符串的下标交换字符位置，模拟字符串的上下左右的移动，每次移动通过set判断该状态是否已经移动过，如果没有就入队列上（-3）下（+3）左（-1）右（+1）判断每次的下标是否合法，越界只要判断示是否在字符串长度范围内

关键代码:

(pos%3 != index%3 && pos/3 != index/3)

因为当前位置和上下都只是差3，左右都只是差1如果是左右就一定满足，下标/3相等如果是上下就一定满足，下标%3相等

代码

import java.util.*;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

Scanner sc = new Scanner(System.in);

String start = sc.next();

String end = sc.next();

// 枚举字符串下标的上下左右

int[] upDownLeftRight = {-3,3,-1,1};

// 去重

Set set = new HashSet<>();

Queue queue = new LinkedList&lthttp://;>();

set.add(start);

queue.offer(start);

int count = 0;

// 标记是否已经找到

boolean flag = false;

while (!queue.isEmpty()) {

int size = queue.size();

while (size-- != 0) {

String s = queue.peek();

// 空格位置

int index = s.indexOf(".");

for (int i = 0; i < 4; i++) {

int pos = index + upDownLeftRight[i];

// 当新的位置不是空格的上下左右或者已经越界

if (pos < 0 || pos > 8 || (pos%3 != index%3 && pos/3 != index/3)) {

continue;

}

char c = s.charAt(pos);

char[] ch = s.toCharArray();

ch[pos] = ch[index];

ch[index] = c;

String str = new String(ch);

if (str.equals(end)) {

flag = true;

break;

}

if (set.add(str)) {

queue.offer(str);

}

}

queue.poll();

}

count++;

if (flag) {

break;

}

}

if (flag) {

System.out.println(count);

} else {

System.out.println(-1);

}

}

}

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