題目描述：
八方塊移動游戲要求從一個含8個數字（用1-8表示）的方塊以及一個空格方塊（用0表示）的3x3矩陣的起始狀態開始，不斷移動該空格方塊以使其和相鄰的方塊互換，直至達到所定義的目標狀態?？崭穹綁K在中間位置時有上、下、左、右4個方向可移動，在四個角落上有2個方向可移動，在其他位置上有3個方向可移動。例如，假設一個3x3矩陣的初始狀態為：
8 0 3
2 1 4
7 6 5
目標狀態為：
1 2 3
8 0 4
7 6 5
則一個合法的移動路徑為：
8 0 3 8 1 3 8 1 3 0 1 3 1 0 3 1 2 3
2 1 4 => 2 0 4 => 0 2 4 => 8 2 4 => 8 2 4 => 8 0 4
7 6 5 7 6 5 7 6 5 7 6 5 7 6 5 7 6 5
另外，在所有可能的從初始狀態到目標狀態的移動路徑中，步數最少的路徑被稱為最短路徑；在上面的例子中，最短路徑為5。如果不存在從初試狀態到目標狀態的任何路徑，則稱該組狀態無解。
請設計有效的（細節請見評分規則）算法找到從八方塊的某初試狀態到某目標狀態的所有可能路徑中的最短路徑，并用C/C++實現。
輸入數據：
程序需讀入已被命名為start.txt的初始狀態和已被命名為goal.txt的目標狀態，這兩個文件都由9個數字組成（0表示空格，1-8表示8個數字方塊），每行3個數字，數字之間用空格隔開。
輸出數據：
如果輸入數據有解，輸出一個表示最短路徑的非負的整數；如果輸入數據無解，輸出-1。
自測用例：
評分規則：
1）我們將首先使用和自測用例不同的10個start.txt以及相同的goal.txt，每個測試用例的運行時間在一臺Intel Xeon 2.80GHz 4 CPU/6G 內存的Linux機器上應不超過10秒（內存使用不限制），否則該用例不得分；
2）每個選手的總分（精確到小數點后6位）=10秒鐘內能產生正確結果的測試用例數量x10+（1/產生這些正確結果的測試用例的平均運行毫秒)；
3）如果按此評分統計仍不能得出總決賽將決出的一、二、三等獎共計九名獲獎者，我們將先設N=2，然后重復下述過程直至產生最高的9位得分：用隨機生成的另外10個有解的start.txt再做測試，并對這10*N個測試用例用2）中公式重新計算總分，N++。
//冠軍ACRush的代碼：
//轉載自：http://star.baidu.com/data/demo/ACRush.txt
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
const int hashsize=70001;
const int maxnode=50000;
const int maxp=40;
const int ten[]=
{1,10,100,1000,10000,100000,1000000,10000000,100000000};
const int C[]={2,3,2,3,4,3,2,3,2};
const int EP[][4]={{1,3,0,0},{0,2,4,0},{1,5,0,0},{0,4,6,0},{1,3,5,7},{2,4,8,0},{3,7,0,0},{4,6,8,0},{5,7,0,0}};
struct Tlist
{
int data,d;
Tlist *next;
};
struct Thashpoint
{
int data;
Thashpoint *next;
};
//Memory
int ID;
Tlist listM[maxnode],*q;
Thashpoint hashM[maxnode],*p;
//data
int src,dest;
//heap
Tlist *head[maxp],*expand[maxp],*lp1,*lp2;
//Hash
Thashpoint *hash[hashsize];
//expand
int nowp,A[9],arcT[9],dist[9][9],b,depth,swap[9][9];
int data,G,newdata,newG;
bool find_answer;
void readdata(const char *filename,int &data)
{
int i,v;
FILE *f=fopen(filename,"r");
data=0;
for (i=0;i<9;i++)
{
fscanf(f,"%d",&v);
data=data+v*ten[i];
}
fclose(f);
}
bool check_noanswer()
{
int p[9],i,b1,b2;
bool vis[9];
for (i=0;i<9;i++)
p[i]=arcT[src/ten[i]%10];
for (b1=0; src/ten[b1]%10!=0;b1++);
for (b2=0;dest/ten[b2]%10!=0;b2++);
int countP=0;
memset(vis,false,sizeof(vis));
for (i=0;i<9;i++)
if (!vis[i])
{
countP++;
for (int k=i;!vis[k];k=p[k])
vis[k]=true;
}
return (countP-dist[b1][b2])%2==0;
}
void preprocess()
{
ID=0;
find_answer=false;
memset(hash,0,sizeof(hash));
memset(head,0,sizeof(head));
memset(expand,0,sizeof(expand));
for (int k=0;k<9;k++)
arcT[dest/ten[k]%10]=k;
for (int u=0;u<9;u++)
for (int v=0;v<9;v++)
{
dist[u][v]=abs(u/3-v/3)+abs(u%3-v%3);
swap[u][v]=ten[u]-ten[v];
}
}
void addnode()
{
if (newdata==dest)
{
printf("%d\n",depth);
find_answer=true;
return;
}
int address=newdata%hashsize;
for (p=hash[address];p!=NULL;p=p->next)
if (p->data==newdata)
return;
if (ID==maxnode)
return;
p=&hashM[ID];
p->data=newdata;
p->next=hash[address];
hash[address]=p;
q=&listM[ID];
ID++;
q->data=newdata;
q->d=depth;
if (newG>=maxp)
return;
if (newG==nowp)
{
q->next=expand[depth];
expand[depth]=q;
}
else
{
q->next=head[newG];
head[newG]=q;
}
}
void solve()
{
nowp=-1;
newdata=src;
newG=0;
for (int k=0;k<9;k++)
if (src/ten[k]%10!=0)
newG+=dist[arcT[src/ten[k]%10]][k];
depth=0;
addnode();
if (find_answer)
return;
for (int p=0;p<maxp;p++) if (head[p]!=NULL)
{
nowp=p;
for (lp1=head[p];lp1!=NULL;lp1=lp2)
{
lp2=lp1->next;
lp1->next=expand[lp1->d];
expand[lp1->d]=lp1;
}
for (int d=0;d<=p;d++)
for (;expand[d]!=NULL;)
{
data=expand[d]->data;
G=p-expand[d]->d;
depth=expand[d]->d+1;
expand[d]->d=-2;
expand[d]=expand[d]->next;
for (b=0;data/ten[b]%10!=0;b++);
for (int v=0;v<C[b];v++)
{
int u=EP[b][v];
int c=data/ten[u]%10;
newdata=data+swap[b][u]*c;
c=arcT[c];
newG=depth+G-dist[c][u]+dist[c][b];
addnode();
if (find_answer)
return;
}
}
}
printf("-1\n");
}
int main()
{
readdata("start.txt",src);
readdata("goal.txt",dest);
preprocess();
if (check_noanswer())
printf("-1\n");
else
solve();
return 0;
}