双向广搜 AcWing 190. 字串变换

逃离我推掉我的手 2024-04-08 13:49 64阅读 0赞

## 双向广搜 AcWing 190. 字串变换 ##

### 原题链接 ###

[AcWing 190. 字串变换][AcWing 190.]

### 算法标签 ###

搜索 广度优先搜索 BFS 双向BFS

### 思路 ###

![在这里插入图片描述][904b89e4a1e84049b0227a269d11f88b.png]

#include<bits/stdc++.h>
    #define int long long
    #define rep(i, a, b) for(int i=a;i<b;++i)
    #define Rep(i, a, b) for(int i=a;i>b;--i)
    #define x first
    #define y second
    using namespace std;
    typedef pair<int, int> PII;
    const int N=6, INF=0x3f3f3f3f;
    string A, B;
    string a[N], b[N];
    int n;
    inline int read(){
       int s=0,w=1;
       char ch=getchar();
       while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')w=-1;ch=getchar();}
       while(ch>='0'&&ch<='9') s=s*10+ch-'0',ch=getchar();
       return s*w;
    }
    void put(int x) {
        if(x<0) putchar('-'),x=-x;
        if(x>=10) put(x/10);
        putchar(x%10^48);
    }
    int ex(queue<string>& q, unordered_map<string, int>& da, unordered_map<string, int>& db, string a[N], string b[N]){
    	// 取出队头元素
        int d=da[q.front()];
        while(q.size()&&da[q.front()]==d){
            string t=q.front();
            q.pop();
            // 枚举规则
            rep(i, 0, n){
            // t从哪里开始扩展
                rep(j, 0, t.size()){
                //如果t这个字符串的一段= 规则，比如= xyz，才可以替换
                    if(t.substr(j, a[i].size())==a[i]){
                    // 变换之后的结果state:前面不变的部分+ 变化的部分 + 后面不变的部分
                    // 比如abcd ，根据规则abc--> xu，变成 xud，这里的state就是xud
    
                        string r=t.substr(0, j)+b[i]+t.substr(j+a[i].size());
                        // state状态是否落到b里面去，两个方向会师，返回最小步数
                        if(db.count(r)){
                            return da[t]+db[r]+1;
                        }
                        // 如果该状态之前已扩展过，
                        if(da.count(r)){
                            continue;
                        }
                        da[r]=da[t]+1;
                        q.push(r);
                    }
                }
            }
        }
        return 11;
    }
    int bfs(){
        if(A==B){
            return 0;
        }
        // 两个方向的队列
        queue<string> qa, qb;
        // 每个状态到起点的距离da（哈希表），每个状态到终点的距离db哈希表
        unordered_map<string, int> da, db;
        // qa从起点开始搜，qb从终点开始搜
        // 起点A到起点的距离为0 终点B到终点B的距离为0
        qa.push(A), qb.push(B);
        da[A]=db[B]=0;
        int cnt=0;
        // qa和qb都有值，说明可以扩展过来，否则说明是不相交的
        while(qa.size()&&qb.size()){
            // 记录最小步数
            // 哪个方向的队列的长度更小一些，空间更小一些，从该方向开始扩展。
            int t;
            if(qa.size()<qb.size()){
                t=ex(qa, da, db, a, b);
            }else{
                t=ex(qb, db, da, b, a);
            }
            // 如果最小步数在10步以内
            if(t<=10){
                return t;
            }if(++cnt==10){
                return -1;
            }
        }
        // 如果不连通或者最小步数>10，则返回大于10的数
        return -1;
    }
    signed main(){
    	ios::sync_with_stdio(false);
    	cin.tie(0);
    	cout.tie(0);
    	cin>>A>>B;
        while(cin>>a[n]>>b[n]){ 
            n++;
        }
        int t=bfs();
        if(t==-1){
            puts("NO ANSWER!");
        }
        else{ 
            cout << t << endl;
        }
        return 0;
    }

参考文献

[AcWing 190. 字串变换y总y题解][AcWing 190. _y_y]  
[AcWing 190. 字串变换：详细注释y总代码！对新手友好][AcWing 190. _y]

[AcWing 190.]: https://www.acwing.com/problem/content/192/
[904b89e4a1e84049b0227a269d11f88b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/34008e6cae6b4425a4eaa81eea8dea6f.png
[AcWing 190. _y_y]: https://www.acwing.com/solution/content/5434/
[AcWing 190. _y]: https://www.acwing.com/solution/content/41647/