假设我们有一块2x3的棋盘,有5个图块,这些图块由数字1到5表示,那里有一个空的正方形,由0表示。
这里的移动表示0和一个相邻的数字(上,下,左或右)并将其交换。当元素以这种方式排列时可以解决:[[1,2,3],[4,5,0]]。
我们有拼图板;我们必须找到所需最少数量的移动,才能解决电路板的状态。如果这不可能解决,则返回-1。
因此,如果输入像[[1,2,3],[0,4,5]],那么输出将为2,因为我们必须交换[0,4],然后交换[0,5]。
为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤-
定义一个功能slidingPuzzle()
,它将板作为输入
如果板子布置得很好,那么-
返回0
定义2个矩阵的一个队列q
将板插入q
定义一组访问二维矩阵的集合
将板插入已访问
对于初始化lvl:= 1,当非q为空时,更新(将lvl增加1),执行-
定义一个2D数组节点= q的前元素
从q删除元素
dx:= -1,y:= -1
对于初始化i:= 0,当i <电路板大小时,进行更新(将i增加1),请执行-
对于初始化k:= 0,当k <4时,更新(将k增加1),执行-
如果nx <0或ny <0或nx> =板的行数或ny> =板的列数,则-
交换节点[x,y]和节点[nx,ny]
如果节点已被访问,则-
将节点插入已访问
如果节点是板的完美布置,则-
将节点插入q
交换节点[x,y]和节点[nx,ny]
如果node [i,j]等于0,则-
x:=我
y:= j
从循环中出来
对于初始化j:= 0,当j <board [0]的大小时,更新(将j增加1),执行-
忽略以下部分,跳至下一个迭代
交换节点[x,y]和节点[nx,ny]
忽略以下部分,跳至下一个迭代
返回lvl
sz:= q的大小
当sz为非零值时,请在每次迭代后减小sz,请执行以下操作-
返回-1
让我们看下面的实现以更好地理解-
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int dir[4][2] = {{1, 0}, {-1, 0}, {0, 1}, {0, -1}}; class Solution { public: bool ok(vector < vector <int> >& b){ return b[0][0] == 1 && b[0][1] == 2 && b[0][2] == 3 && b[1] [0] == 4 && b[1][1] == 5; } int slidingPuzzle(vector<vector<int>>& board) { if (ok(board)) return 0; queue<vector<vector<int> > > q; q.push(board); set<vector<vector<int> > > visited; visited.insert(board); for (int lvl = 1; !q.empty(); lvl++) { int sz = q.size(); while (sz--) { vector<vector<int> > node = q.front(); q.pop(); int x = -1; int y = -1; for (int i = 0; i < board.size(); i++) { for (int j = 0; j < board[0].size(); j++) { if (node[i][j] == 0) { x = i; y = j; break; } } } for (int k = 0; k < 4; k++) { int nx = x + dir[k][0]; int ny = y + dir[k][1]; if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= board.size() || ny >= board[0].size()) continue; swap(node[x][y], node[nx][ny]); if (visited.count(node)) { swap(node[x][y], node[nx][ny]); continue; } visited.insert(node); if (ok(node)) return lvl; q.push(node); swap(node[x][y], node[nx][ny]); } } } return -1; } }; main(){ Solution ob; vector<vector<int>> v = {{1,2,3},{0,4,5}}; cout << (ob.slidingPuzzle(v)); }
{{1,2,3},{0,4,5}}
输出结果
2