深度宽度优先搜索八数码Word文档下载推荐.docx
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{
charx;
//位置x和位置y上的数字换位
chary;
//其中x是0所在的位置
}EP_MOVE;
#defineSIZE3//8数码问题，理论上本程序也可解决15数码问题，
#defineNUMSIZE*SIZE//但move_gen需要做很多修改，输入初始和结束状态的部分和check_input也要修改
#defineMAX_NODE1000000
#defineMAX_DEP100
#defineXCHG（a,b）{a=a+b;
b=a-b;
a=a-b;
}
#defineTRANS（a,b）
/*{longiii;
（b）=0;
for（iii=0;
iii<
NUM;
iii++）（b）=（（b）<
<
4）+a[iii];
}*///将数组a转换为一个64位的整数b
#defineRTRANS（a,b）\
{\
longiii;
\
UINT64ttt=（a）;
for（iii=NUM-1;
iii>
=0;
iii--）\
b[iii]=ttt&
0xf;
ttt>
>
=4;
}\
}//将一个64位整数a转换为数组b
//
typedefstructEP_NODE_Tag
{UINT64v;
//保存状态，每个数字占4个二进制位，可解决16数码问题
structEP_NODE_Tag*prev;
//父节点
structEP_NODE_Tag*small,*big;
}EP_NODE;
EP_NODEm_ar[MAX_NODE];
EP_NODE*m_root;
longm_depth;
//搜索深度
EP_NODEm_out[MAX_DEP];
//输出路径
longmove_gen（EP_NODE*node,EP_MOVE*move）
{longpz;
//0的位置
UINT64t=0xf;
for（pz=NUM-1;
pz>
pz--）
{if（（node->
v&
t）==0）
{break;
//找到0的位置
}
t<
switch（pz）
{case0:
move[0].x=0;
move[0].y=1;
move[1].x=0;
move[1].y=3;
return2;
case1:
move[0].x=1;
move[0].y=0;
move[1].x=1;
move[1].y=2;
move[2].x=1;
move[2].y=4;
return3;
case2:
move[0].x=2;
move[1].x=2;
move[1].y=5;
case3:
move[0].x=3;
move[1].x=3;
move[1].y=6;
move[2].x=3;
case4:
move[0].x=4;
move[1].x=4;
move[2].x=4;
move[2].y=5;
move[3].x=4;
move[3].y=7;
return4;
case5:
move[0].x=5;
move[0].y=2;
move[1].x=5;
move[1].y=4;
move[2].x=5;
move[2].y=8;
case6:
move[0].x=6;
move[0].y=3;
move[1].x=6;
move[1].y=7;
case7:
move[0].x=7;
move[0].y=6;
move[1].x=7;
move[2].x=7;
case8:
move[0].x=8;
move[0].y=5;
move[1].x=8;
return0;
longmov（EP_NODE*n1,EP_MOVE*mv,EP_NODE*n2）
//走一步，返回走一步后的结果
charss[NUM];
RTRANS（n1->
v,ss）;
XCHG（ss[mv->
x],ss[mv->
y]）;
TRANS（ss,n2->
v）;
longadd_node（EP_NODE*node,longr）
EP_NODE*p=m_root;
EP_NODE*q;
while（p）
{q=p;
if（p->
v==node->
v）return0;
elseif（node->
v>
p->
v）p=p->
big;
v<
small;
m_ar[r].v=node->
v;
m_ar[r].prev=node->
prev;
m_ar[r].small=NULL;
m_ar[r].big=NULL;
if（node->
q->
v）
{q->
big=&
m_ar[r];
small=&
return1;
/*得到节点所在深度*/
longget_node_depth（EP_NODE*node）
{longd=0;
while（node->
prev）
{d++;
node=node->
returnd;
/*返回值：
成功－返回搜索节点数，节点数不够－（-1），无解－（-2）*/
longbfs_search（char*begin,char*end）
{longh=0,r=1,c,i,j;
EP_NODEl_end,node,*pnode;
EP_MOVEmv[4];
//每个局面最多4种走法
TRANS（begin,m_ar[0].v）;
TRANS（end,l_end.v）;
m_ar[0].prev=NULL;
m_root=m_ar;
m_root->
small=NULL;
big=NULL;
while（（h<
r）&
&
（r<
MAX_NODE-4））
{c=move_gen（&
m_ar[h],mv）;
for（i=0;
i<
c;
i++）
{mov（&
m_ar[h],&
mv[i],&
node）;
node.prev=&
m_ar[h];
if（node.v==l_end.v）
{pnode=&
node;
j=0;
while（pnode->
{m_out[j]=*pnode;
j++;
pnode=pnode->
m_depth=j;
returnr;
if（add_node（&
node,r））r++;
//只能对历史节点中没有的新节点搜索，否则会出现环
h++;
printf（"
\rSearch...%9d/%d@%d"
h,r,get_node_depth（&
m_ar[h]））;
if（h==r）
{return-2;
else
{return-1;
longcheck_input（char*s,chara,longr）
{longi;
r;
{if（s[i]==a-0x30）return0;
longcheck_possible（char*begin,char*end）
{charfs;
longf1=0,f2=0;
longi,j;
{fs=0;
for（j=0;
j<
i;
j++）
if（（begin[i]!
=0）&
（begin[j]!
（begin[j]<
begin[i]））fs++;
f1+=fs;
fs=0;
{if（（end[i]!
（end[j]!
（end[j]<
end[i]））fs++;
f2+=fs;
if（（f1&
1）==（f2&
1））return1;
voidoutput（void）
{longi,j,k;
for（i=m_depth-1;
i>
i--）
{RTRANS（m_out[i].v,ss）;
SIZE;
{for（k=0;
k<
k++）
{printf（"
%2d"
ss[SIZE*j+k]）;
\n"
）;
intmain（void）
{chars1[NUM];
chars2[NUM];
longr;
chara;
请输入开始状态:
"
r=0;
while（r<
NUM）
{a=getchar（）;
if（a>
=0x30&
a<
0x39&
check_input（s1,a,r））
{s1[r++]=a-0x30;
%c"
a）;
\n请输入结束状态:
check_input（s2,a,r））
{s2[r++]=a-0x
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