用C++代码实现(标上注释且能用Dev-C++编译): 有一个2*4的矩形,在8个格子里放有1-8这8个数字,标准状态如下: 1 2 3 4 8 7 6 5 并提供了如下规则: ①上下两行相互交换。 8 7 6 5 1 2 3 4 ②全体向右平移1格。 4 1 2 3 5 8 7 6 ③中间四个顺时针旋转。 1 7 2 4 8 6 3 5 现在的问题是,如何使用这三条规则,使任意一种给定的状态转变为标准状态。 输入 输入一行八个数字(1-8)(按矩阵顺时针方向读入),表示初始状态 输出 输出由初始状态转变为标准状态的最少步数

时间: 2023-12-29 16:02:10 浏览: 29
以下是C++代码实现,注释已添加: ```c++ #include <iostream> #include <queue> #include <map> using namespace std; // 定义初始状态和标准状态 int start[8], target[8] = {1, 2, 3, 4, 8, 7, 6, 5}; // 定义三条规则 int rule1[8] = {4, 3, 2, 1, 5, 6, 7, 8}; int rule2[8] = {1, 5, 6, 2, 3, 7, 8, 4}; int rule3[8] = {1, 7, 2, 4, 8, 6, 3, 5}; // 定义状态结构体 struct node { int status[8]; // 状态数组 int step; // 步数 }; // 判断当前状态是否为标准状态 bool check(int *status) { for (int i = 0; i < 8; i++) { if (status[i] != target[i]) return false; } return true; } // 对当前状态应用规则1,并返回新状态 node apply_rule1(node curr) { node next; for (int i = 0; i < 8; i++) { next.status[i] = curr.status[rule1[i] - 1]; // 应用规则1 } next.step = curr.step + 1; // 步数加1 return next; } // 对当前状态应用规则2,并返回新状态 node apply_rule2(node curr) { node next; for (int i = 0; i < 8; i++) { next.status[i] = curr.status[rule2[i] - 1]; // 应用规则2 } next.step = curr.step + 1; // 步数加1 return next; } // 对当前状态应用规则3,并返回新状态 node apply_rule3(node curr) { node next; for (int i = 0; i < 8; i++) { next.status[i] = curr.status[rule3[i] - 1]; // 应用规则3 } next.step = curr.step + 1; // 步数加1 return next; } // BFS搜索 int bfs() { queue<node> q; map<string, bool> vis; // 使用map记录状态是否出现过 node startNode = {start, 0}; q.push(startNode); // 将初始状态加入队列 vis[string(start, start + 8)] = true; // 标记初始状态已出现过 while (!q.empty()) { node curr = q.front(); q.pop(); if (check(curr.status)) return curr.step; // 找到标准状态,返回步数 node next = apply_rule1(curr); if (!vis[string(next.status, next.status + 8)]) { // 判断新状态是否出现过 q.push(next); vis[string(next.status, next.status + 8)] = true; } next = apply_rule2(curr); if (!vis[string(next.status, next.status + 8)]) { q.push(next); vis[string(next.status, next.status + 8)] = true; } next = apply_rule3(curr); if (!vis[string(next.status, next.status + 8)]) { q.push(next); vis[string(next.status, next.status + 8)] = true; } } return -1; // 无法到达标准状态 } int main() { for (int i = 0; i < 8; i++) { cin >> start[i]; // 输入初始状态 } int ans = bfs(); cout << ans << endl; // 输出最少步数 return 0; } ``` 注意,由于使用了STL中的map和queue,因此需要在编译选项中加入`-std=c++11`。同时,在使用Dev-C++编译时,需要在Project->Project Options->Parameters中添加`-std=c++11`选项。

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