Puzzle
Time Limit : 6000/3000ms (Java/Other)   Memory Limit : 32768/32768K (Java/Other)
Total Submission(s) : 15   Accepted Submission(s) : 8
Problem Description
  One day, Resty gets a very interesting puzzle. Eve said that she will make a cake for Resty if he solved this puzzle, so Resty asks you to help him to solve the puzzle as soon as possible.    As the figure, the puzzle is a rectangle divided into 4 * 6 = 24 squares. Each cell has a color of white / black/ grey. There are exactly 8 cells of each color. Our purpose is to make the middle 8 cells(which are not on the edge) have the same color by minimal steps. 
Each step, you could choose a row or a column to shift it for 1 bit. As following:
HDU 3278 Puzzle (蛋疼。。。。）_acm/icpc hdu
Now, given the puzzle, you should help Resty find the minimal steps he must use to solve it.
 

 

Input
The first line is a number T, the number of test case. Each case contains 4 lines, each line contains a 6-length string, describe a puzzle. B for black color, W for white and G for grey.
 

 

Output
For each test, output on line in the Format “Case ID: ANS”, ANS should be the minimal number of steps to solve the puzzle.
 

 

Sample Input
3 GWGGWW BBBBBW GBBBGW WGGGWW GWGGWW BWBBBB GBBBGW WGGGWW WWWWWW BGGGGB WGGGGW BBBBBB
 

 

Sample Output
Case 1: 2
Case 2: 3
Case 3: 0
 

 

Author
Resty
 

 

Source
HDOJ Monthly Contest – 2010.01.02
 
 

题意很简单， 给一个4X6的矩形，其中又white ，blank ， grey 三种颜色各有8个格子 ，给定一个初始状态，求用最少的操作次数将图形变化为中间的8个格子颜色相同。

分析：一开始想到了IDA* ， 但是这题IDA* 是不行的， 原因我也不知道是为什么。 因为用三种颜色，在状态压缩的时候3^24显然会超内存，但是2^24不会超，这里用了一个很巧妙的预处理：从最终的状态开始考虑，即中间的8个格子都是一种颜色，这时旁边的两种颜色都可以看作一种颜色，因为它们对中间的颜色来说都是无关的，因此就可以将状态压缩到2^24，2kw。 预处理从最终的状态能到达的状态，并记录下step ， 因为有2Kw个状态，直接用int存step会超内存， 这里用char来代替int数组使用。。 最后1500ms水过。。

 

 

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<queue>

using namespace std;

const int maxn=17000000;

struct node{
    int maze[4][6];
    int Zip(){
        int res=0;
        for(int i=0;i<4;i++)
            for(int j=0;j<6;j++){
                res<<=1;
                res+=maze[i][j];
            }
        return res;
    }
    void ReZip(int res){
        for(int i=3;i>=0;i--)
            for(int j=5;j>=0;j--){
                maze[i][j]=res&1;
                res>>=1;
            }
    }
}s,t;

void L_move(int si){
    int i,j;
    for(i=0;i<4;i++){
        if(si!=i){
            for(j=0;j<6;j++)
                t.maze[i][j]=s.maze[i][j];
        }else{
            for(j=0;j<5;j++)
                t.maze[i][j]=s.maze[i][j+1];
            t.maze[i][5]=s.maze[i][0];
        }
    }
}

void R_move(int si){
    int i,j;
    for(i=0;i<4;i++){
        if(si!=i){
            for(j=0;j<6;j++)
                t.maze[i][j]=s.maze[i][j];
        }else{
            for(j=5;j>0;j--)
                t.maze[i][j]=s.maze[i][j-1];
            t.maze[i][0]=s.maze[i][5];
        }
    }
}

void U_move(int sj){
    int i,j;
    for(j=0;j<6;j++){
        if(sj!=j){
            for(i=0;i<4;i++)
                t.maze[i][j]=s.maze[i][j];
        }else{
            for(i=0;i<3;i++)
                t.maze[i][j]=s.maze[i+1][j];
            t.maze[3][j]=s.maze[0][j];
        }
    }
}

void D_move(int sj){
    int i,j;
    for(j=0;j<6;j++){
        if(sj!=j){
            for(i=0;i<4;i++)
                t.maze[i][j]=s.maze[i][j];
        }else{
            for(i=3;i>0;i--)
                t.maze[i][j]=s.maze[i-1][j];
            t.maze[0][j]=s.maze[3][j];
        }
    }
}

char step[maxn]; //用int会超内存！！！！！！！！！！

void BFS(){
    memset(s.maze,0,sizeof(s.maze));
    memset(t.maze,0,sizeof(t.maze));
    for(int i=1;i<=2;i++)
        for(int j=1;j<=4;j++){
            s.maze[i][j]=1;
            t.maze[i][j]=1;
        }
    int szip,nzip=s.Zip();
    memset(step,-1,sizeof(step));
    queue<int> q;
    while(!q.empty())
        q.pop();
    q.push(nzip);
    step[nzip]=0;
    while(!q.empty()){
        nzip=q.front();
        q.pop();
        s.ReZip(nzip);
        for(int i=0;i<4;i++){
            R_move(i);
            szip=t.Zip();
            if(step[szip]==-1){
                step[szip]=step[nzip]+1;
                q.push(szip);
            }

            L_move(i);
            szip=t.Zip();
            if(step[szip]==-1){
                step[szip]=step[nzip]+1;
                q.push(szip);
            }
        }
        for(int i=0;i<6;i++){
            U_move(i);
            szip=t.Zip();
            if(step[szip]==-1){
                step[szip]=step[nzip]+1;
                q.push(szip);
            }

            D_move(i);
            szip=t.Zip();
            if(step[szip]==-1){
                step[szip]=step[nzip]+1;
                q.push(szip);
            }
        }
    }
}

void Solve(int x){
    for(int i=0;i<4;i++)
        for(int j=0;j<6;j++)
            if(s.maze[i][j]==x)
                t.maze[i][j]=1;
            else
                t.maze[i][j]=0;
}

int main(){

    //freopen("input.txt","r",stdin);

    int T,res;
    BFS();
    char map[6];
    scanf("%d",&T);
    int cases=0;
    while(T--){
        int i,j;
        for(i=0;i<4;i++){
            scanf("%s",map);
            for(j=0;j<6;j++){
                if(map[j]=='W')
                    s.maze[i][j]=0;
                else if(map[j]=='B')
                    s.maze[i][j]=1;
                else
                    s.maze[i][j]=2;
            }
        }
        res=maxn;
        for(i=0;i<3;i++){
            Solve(i);
            int nzip=t.Zip();
            if(res>step[nzip])
                res=step[nzip];
        }
        printf("Case %d: %d\n",++cases,res);
    }
    return 0;
}