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双向广搜

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<string>
#include<queue>
#include<map>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

struct node
{
  int a[4];                     //密码四位数字
  int step;                     //执行步数
}s,e;                           //初始密码、开锁密码
int vis[10001];                 //标记当前状态是否有走过（从前往后走为1，从后往前走为2，没有走过为0）
int mp[10001];                  //标记走到当前状态的步数
int get_num(int c[])            //数组转化成整数
{
  int n=0;
  for(int i=0;i<4;i++)
  {
    n*=10;
    n+=c[i];
  }
  return n;
}
int bfs()
{
  memset(vis,0,sizeof(vis));    //初始化数组
  memset(mp,0,sizeof(mp)); 
  queue<node>p,q;               //初始化队列
  int tmp;                      //当前位置
  tmp=get_num(s.a);
  vis[tmp]=1;                  //起始搜索记号
  tmp=get_num(e.a);
  vis[tmp]=2;                  //结束搜索记号

  node u,v;
  p.push(s);                   //开始节点
  q.push(e);                   //结束节点
  while(!q.empty()||!p.empty())
  {
    if(!p.empty())             //从前向后搜索
    {
      u=p.front();
      p.pop();
      for(int i=0;i<4;i++)     //四位密码
      {
        v=u;                   //u更新成v
        v.a[i]=u.a[i]+1;////+1
        if(v.a[i]==10)         //换密码不牵扯进位
          v.a[i]=1;
        tmp=get_num(v.a);      //第一次
        if(vis[tmp]==0)        //从前往后没有走过
        {
          v.step=u.step+1;
          mp[tmp]=v.step;      //标记走到当前状态的步数
          vis[tmp]=1;
          p.push(v);
        }
        else if(vis[tmp]==2)   //从前往后与从后往前有交叉
          return u.step+mp[tmp]+1;             //返回交汇点的步骤：前+后
        v.a[i]=u.a[i]-1;//-1
        if(v.a[i]==0)
          v.a[i]=9;
        tmp=get_num(v.a);      //第二次
        if(vis[tmp]==0)
        {
          v.step=u.step+1;
          mp[tmp]=v.step;
          vis[tmp]=1;
          p.push(v);
        }
        else if(vis[tmp]==2)
          return u.step+mp[tmp]+1;//
      }
      for(int i=0;i<3;i++)     //交换
      {
        v=u;
        int k=v.a[i];
        v.a[i]=v.a[i+1];
        v.a[i+1]=k;
        tmp=get_num(v.a);      //第三次
        if(vis[tmp]==0)
        {
          v.step=u.step+1;
          mp[tmp]=v.step;
          vis[tmp]=1;
          p.push(v);
        }
        else if(vis[tmp]==2)
          return u.step+mp[tmp]+1;
      }

    }
    if(!q.empty())             //从后向前搜索
    {
      u=q.front();
      q.pop();
      for(int i=0;i<4;i++)
      {
        v=u;
        v.a[i]=u.a[i]+1;
        if(v.a[i]==10)
          v.a[i]=1;
        tmp=get_num(v.a);
        if(vis[tmp]==0)
        {
          v.step=u.step+1;
          mp[tmp]=v.step;
          vis[tmp]=2;
          q.push(v);
        }
        else if(vis[tmp]==1)    //从后往前与从前往后哟交叉
          return u.step+mp[tmp]+1;

        v.a[i]=u.a[i]-1;
        if(v.a[i]==0)
          v.a[i]=9;
        tmp=get_num(v.a);
        if(vis[tmp]==0)
        {
          v.step=u.step+1;
          mp[tmp]=v.step;
          vis[tmp]=2;
          q.push(v);
        }
        else if(vis[tmp]==1)
          return u.step+mp[tmp]+1;
      }
      for(int i=0;i<3;i++)
      {
         v=u;
        int k=v.a[i];
        v.a[i]=v.a[i+1];
        v.a[i+1]=k;
        tmp=get_num(v.a);
        if(vis[tmp]==0)
        {
          v.step=u.step+1;
          mp[tmp]=v.step;
          vis[tmp]=2;
          q.push(v);
        }
        else if(vis[tmp]==1)
        return u.step+mp[tmp]+1;
      }
    }  
  }
}
int main()
{
  int t;
  scanf("%d",&t);                //测试次数
  while(t--)
  {
    char s1[10],s2[10];
    scanf("%s%s",s1,s2); //
    for(int i=0;i<4;i++)
      s.a[i]=s1[i]-'0';
    for(int i=0;i<4;i++)
    e.a[i]=s2[i]-'0';
    s.step=0;
    e.step=0;
    printf("%d\n",bfs());
  }
  return 0;
}

笔记：双向广搜是用BFS从开始与结束一起搜索，直到执行到交汇上，就停止搜索，输出结果，如果队列空也没有元素，即无解