A*算法求解8数码问题java的验证输入的完整代码

时间: 2023-06-13 21:02:25 浏览: 58
以下是使用A*算法求解八数码问题的Java代码,包括输入验证部分: ``` import java.util.Arrays; import java.util.HashSet; import java.util.PriorityQueue; import java.util.Scanner; public class EightPuzzleSolver { private static final int[] dx = {0, 0, 1, -1}; private static final int[] dy = {1, -1, 0, 0}; public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); int[][] board = new int[3][3]; HashSet<String> visited = new HashSet<>(); for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { board[i][j] = scanner.nextInt(); } } if (!isValid(board)) { System.out.println("Invalid input!"); return; } String start = Arrays.deepToString(board); String end = Arrays.deepToString(new int[][]{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 0}}); PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<>(); pq.offer(new Node(start, 0, heuristic(start, end), null)); while (!pq.isEmpty()) { Node node = pq.poll(); if (node.board.equals(end)) { printSolution(node); return; } if (!visited.contains(node.board)) { visited.add(node.board); int[][] curBoard = stringToBoard(node.board); int x = -1, y = -1; for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { if (curBoard[i][j] == 0) { x = i; y = j; break; } } } for (int i = 0; i < 4; i++) { int nx = x + dx[i]; int ny = y + dy[i]; if (nx < 0 || ny < 0 || nx >= 3 || ny >= 3) { continue; } int[][] newBoard = cloneBoard(curBoard); newBoard[x][y] = newBoard[nx][ny]; newBoard[nx][ny] = 0; String newBoardStr = Arrays.deepToString(newBoard); if (!visited.contains(newBoardStr)) { pq.offer(new Node(newBoardStr, node.g + 1, heuristic(newBoardStr, end), node)); } } } } System.out.println("No solution!"); } private static int[][] cloneBoard(int[][] board) { int[][] newBoard = new int[3][3]; for (int i = 0; i < 3; i++) { System.arraycopy(board[i], 0, newBoard[i], 0, 3); } return newBoard; } private static int[][] stringToBoard(String str) { int[][] board = new int[3][3]; String[] parts = str.substring(1, str.length() - 1).split(", "); for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { board[i][j] = Integer.parseInt(parts[i * 3 + j]); } } return board; } private static void printSolution(Node node) { if (node != null) { printSolution(node.parent); System.out.println(node.board); System.out.println(); } } private static int heuristic(String board, String end) { int[][] curBoard = stringToBoard(board); int[][] endBoard = stringToBoard(end); int distance = 0; for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { if (curBoard[i][j] != 0 && curBoard[i][j] != endBoard[i][j]) { int x = (curBoard[i][j] - 1) / 3; int y = (curBoard[i][j] - 1) % 3; distance += Math.abs(x - i) + Math.abs(y - j); } } } return distance; } private static boolean isValid(int[][] board) { HashSet<Integer> set = new HashSet<>(); for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { if (board[i][j] < 0 || board[i][j] > 8 || set.contains(board[i][j])) { return false; } set.add(board[i][j]); } } return true; } private static class Node implements Comparable<Node> { private final String board; private final int g; private final int h; private final Node parent; private Node(String board, int g, int h, Node parent) { this.board = board; this.g = g; this.h = h; this.parent = parent; } private int f() { return g + h; } public int compareTo(Node other) { return Integer.compare(f(), other.f()); } } } ```

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