滑动谜题https://leetcode.cn/problems/sliding-puzzle/如果对BFS不太了解,可以浏览下方的文章,对BFS有一个大致的了解:
BFS(迷宫问题)https://blog.csdn.net/weixin_51882166/article/details/125891504
题目:
在一个
2 x 3
的板上(board
)有 5 块砖瓦,用数字1~5
来表示, 以及一块空缺用0
来表示。一次 移动 定义为选择0
与一个相邻的数字(上下左右)进行交换.最终当板
board
的结果是[[1,2,3],[4,5,0]]
谜板被解开。给出一个谜板的初始状态
board
,返回最少可以通过多少次移动解开谜板,如果不能解开谜板,则返回-1
。
某一块板子的初始状态:
我们需要考虑,每次可以进行的操作是什么?
每一层都可能会进行相应的操作,这种情况下考虑BFS。
我们的目标是:
现在的问题是,如何把二维数字简化,使得我们处理起来更简单?
首先,我们要做的是把二维数组拉平:
拉平后,如何找到每次进行的选择?
根据上图,下标4的位置,可以做的选择有三种(1,3,5),由于规模是固定的,每个位置可以做的选择也是可以手算观察得到。如果空白块在0号位置,它能做的选择就只有两种,向下或者向右,(1,3),依次类推,得到空白块在所有位置所能移动的可能性:
//空白块在每个位置,所能移动的位置static int[][] move = {{1, 3},{0, 4, 2},{1, 5},{0, 4},{1, 3, 5},{4, 2}};
为了便于处理,把拉长后的序列变成字符串,每次只需交换字符串里两个字符的位置,生成新字符即可:
//交换空白块和其他块的位置static String swap(String s, int i, int j) {char[] c = s.toCharArray();char t = c[i];c[i] = c[j];c[j] = t;return new String(c);}
对于层序遍历,使用队列来进行,完整代码如下:
import java.util.HashSet;
import java.util.Queue;class Solution {//空白块在每个位置,所能移动的位置static int[][] move = {{1, 3},{0, 4, 2},{1, 5},{0, 4},{1, 3, 5},{4, 2}};//交换空白块和其他块的位置static String swap(String s, int i, int j) {char[] c = s.toCharArray();char t = c[i];c[i] = c[j];c[j] = t;return new String(c);}public int slidingPuzzle(int[][] board) {int m = 2, n = 3;//目标String target = "123450";//起点StringBuffer buf = new StringBuffer();for (int i = 0; i < m; i++) {for (int j = 0; j < n; j++) {buf.append(board[i][j]);}}String start = buf.toString();int step = 0;Queue Q = new LinkedList();//set判重Set used = new HashSet<>();Q.add(start);used.add(start);while (!Q.isEmpty()) {int sz = Q.size();while (sz-- > 0) {String cur = Q.poll();if (cur.equals(target)) return step;//找到空格0的位置int idx = 0;while (cur.charAt(idx)!='0'){idx++;}//把空格所能走到的每一步加入队列,并且判重for (int next : move[idx]) {String nextS = swap(cur, idx, next);if (!used.contains(nextS)) {Q.add(nextS);used.add(nextS);}}}step++;}return -1;}
}
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