Computer >> 컴퓨터 >  >> 프로그램 작성 >> Python

파이썬에서 8-퍼즐을 푸는 단계 수를 찾는 프로그램

<시간/>

모든 숫자가 0에서 8 사이이고 반복되는 숫자가 없는 3x3 보드가 있다고 가정합니다. 이제 우리는 0을 4개의 이웃 중 하나로 바꿀 수 있으며 모든 정렬된 시퀀스를 얻기 위해 0을 해결하려고 하므로 목표에 도달하는 데 필요한 최소 단계 수를 찾아야 합니다.

따라서 입력이 다음과 같으면

3
1
2
4
7
5
6
8
0

그러면 출력은 4가 됩니다.

파이썬에서 8-퍼즐을 푸는 단계 수를 찾는 프로그램

이 문제를 해결하기 위해 다음 단계를 따릅니다. −

  • find_next() 함수를 정의합니다. 노드가 필요합니다.
  • moves :=각 값 {0:[1, 3],1:[0, 2, 4],2:[1, 5],3:[0, 4]에 해당하는 목록으로 이동을 정의하는 맵 , 6],4:[1, 3, 5, 7],5:[2, 4, 8],6:[3, 7],7:[4, 6, 8],8:[5, 7 ],}
  • 결과 :=새 목록
  • pos_0 :=노드의 첫 번째 값
  • 동작의 각 동작[pos_0]에 대해 다음을 수행합니다.
    • new_node :=노드의 새 목록
    • new_node[이동] 및 new_node[pos_0] 교체
    • 결과 끝에 new_node에서 새 튜플 삽입
  • 반환 결과
  • get_paths() 함수를 정의합니다. 이것은 dict가 필요합니다
  • cnt :=0
  • 무한하게 다음을 수행합니다
    • current_nodes :=값이 cnt와 동일한 목록
    • current_nodes의 크기가 0과 같으면
      • 반환 -1
    • current_nodes의 각 노드에 대해 다음을 수행합니다.
      • next_moves :=find_next(노드)
      • next_moves의 각 이동에 대해 다음을 수행합니다.
        • 이동이 dict에 없으면
          • dict[이동] :=cnt + 1
        • 움직임이 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 과 같으면
          • cnt + 1을 반환
        • cnt :=cnt + 1
  • 기본 방법에서 다음을 수행합니다.
  • dict :=새 지도, 병합 :=새 목록
  • 보드의 행 수까지 범위 0에 있는 i에 대해
    • flatten :=평평 + 보드[i]
  • flatten :=flatten의 복사본
  • dict[flatten] :=0
  • flatten이 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 과 같으면
    • 0을 반환
  • get_paths(dict) 반환

이해를 돕기 위해 다음 구현을 살펴보겠습니다. −

예시

class Solution:
   def solve(self, board):
      dict = {}
      flatten = []
      for i in range(len(board)):
         flatten += board[i]
      flatten = tuple(flatten)

      dict[flatten] = 0

      if flatten == (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8):
         return 0

      return self.get_paths(dict)

   def get_paths(self, dict):
      cnt = 0
      while True:
         current_nodes = [x for x in dict if dict[x] == cnt]
         if len(current_nodes) == 0:
            return -1

         for node in current_nodes:
            next_moves = self.find_next(node)
            for move in next_moves:
               if move not in dict:
                  dict[move] = cnt + 1
               if move == (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8):
                  return cnt + 1
         cnt += 1

   def find_next(self, node):
      moves = {
         0: [1, 3],
         1: [0, 2, 4],
         2: [1, 5],
         3: [0, 4, 6],
         4: [1, 3, 5, 7],
         5: [2, 4, 8],
         6: [3, 7],
         7: [4, 6, 8],
         8: [5, 7],
      }

      results = []
      pos_0 = node.index(0)
      for move in moves[pos_0]:
         new_node = list(node)
         new_node[move], new_node[pos_0] = new_node[pos_0], new_node[move]
         results.append(tuple(new_node))

      return results
ob = Solution()
matrix = [
   [3, 1, 2],
   [4, 7, 5],
   [6, 8, 0]
]
print(ob.solve(matrix))

입력

matrix = [  
[3, 1, 2],  
[4, 7, 5],  
[6, 8, 0] ]

출력

4