计蒜客习题：矩阵变换

问题描述

已知矩阵 A，矩阵 2 行 4 列

|1 2 3 4|
|8 7 6 5|

矩阵的状态可以用序列 12345678 来表示。即从左上角开始，按顺时针方向依次写下每个数字。对于这个矩阵，我们可以有 3 种不同的操作，具体如下：
A:互相交换上下两行，如上例可变换为状态87654321；
B:两行分别循环右移一位，如上例可变换为状态41236785；
C:中间 个元素同时顺时针旋转一位，如上例可变换为状态17245368 。
现在已知矩阵的初始状态与目标状态，现在请问聪明的你，最小需要多少步变换，如果有多种方案则输出字典序最小的方案。
输入格式
输入有两行。第一行输入一个状态，表示初始状态，第二行输入一个状态，表示目标状态。两个状态长度均为 8，均由 1到 8 这 8 个数字组成，且没有重复数字。
输出格式
输出一行，输出变换的顺序。每一步变换，输出对应的编号。
样例输入

12345678
87654321

样例输出

A

---

AC代码

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <queue>
#include <cstring>
using namespace std;
bool visited[87654350];
int en;

struct zhuangtai{
int data;
string step;
};
zhuangtai st;

zhuangtai a(zhuangtai z){
    int t1=z.data%10;
    int t2=z.data%100/10;
    int t3=z.data%1000/100;
    int t4=z.data%10000/1000;
    int t5=z.data%100000/10000;
    int t6=z.data%1000000/100000;
    int t7=z.data%10000000/1000000;
    int t8=z.data%100000000/10000000;
    z.data=t1*10000000+t2*1000000+t3*100000+t4*10000+t5*1000+t6*100+t7*10+t8;
    z.step+='A';
    return z;
}

zhuangtai b(zhuangtai z){
    int t1=z.data/10000;
    int t2=z.data%10000;
    t1 = (t1 / 10) + (t1 % 10) * 1000;
    t2 = (t2 / 1000) + (t2 % 1000) * 10;
    z.data=t1*10000+t2;
    z.step+='B';
    return z;
}

zhuangtai c(zhuangtai z){
    int a,b,c,d,t1,t2;
    a=z.data%10000000/1000000;
    b=z.data%1000000/100000;
    c=z.data%1000/100;
    d=z.data%100/10;
    z.data-=a*1000000+b*100000+c*100+d*10;
    t1 = b;
    b = a;
    t2=c;
    c=t1;
    t1=d;
    d=t2;
    a=t1;
    z.data+=a*1000000+b*100000+c*100+d*10;
    z.step+='C';
    return z;
}

void bfs(){
    queue<zhuangtai>q;
    visited[st.data]=1;
    q.push(st);
    while(!q.empty()){
        zhuangtai n=q.front();
        zhuangtai tmp;
        q.pop();
        tmp=a(n);
        if(!visited[tmp.data]){
            if(tmp.data==en){
            cout<<tmp.step;
            return;
            }
        visited[tmp.data] = 1;
        q.push(tmp);
        }
        tmp=b(n);
        if(!visited[tmp.data]){
            if(tmp.data==en){
                cout<<tmp.step;
                return;
            }
        visited[tmp.data] = 1;
        q.push(tmp);
        }
        tmp=c(n);
        if(!visited[tmp.data]){
            if(tmp.data==en){
            cout<<tmp.step;
            return;
            }
        visited[tmp.data] = 1;
        q.push(tmp);
        }
    }
    return;
}

int main(){
    memset(visited,0,sizeof(visited));
    cin>>st.data;
    cin>>en;
    bfs();
    return 0;
}

---