用C语言实现八数码问题

#include<stdio.h>
#include<conio.h>

int n,m;
typedef struct Node
{
char matrix[10];/*存储矩阵*/
char operate;/*存储不可以进行的操作，L代表不能左移R代表不能右移U代表不能上移D代表不能下移*/
char extend;/*是否可以扩展，Y代表可以，N代表不可以*/
int  father;/*指向产生自身的父结点*/
}Node;
char start[10]={"83426517 "};/*此处没有必要初始化*/
char end[10]={"1238 4765"};/*此处没有必要初始化*/
Node base[4000];
int result[100];/*存放结果的base数组下标号，逆序存放*/
int match()/*判断是否为目标*/
{
int i;
for(i=0;i<9;i++)
{
  if(base[n-1].matrix[i]!=end[i])
  {
   return 0;
  }
}
return 1;
}

void show()/*显示矩阵的内容*/
{
int i=1;
while(m>=0)
{
  int mm=result[m];
  clrscr();
  printf("\n\n\n   http://www.zhensoft.com   ZHEN  SHI  LEI\t\tStep %d",i);
  printf("\n\n\n\n\n\t\t\t%c\t%c\t%c\n",base[mm].matrix[0],base[mm].matrix[1],base[mm].matrix[2]);
  printf("\n\n\t\t\t%c\t%c\t%c\n",base[mm].matrix[3],base[mm].matrix[4],base[mm].matrix[5]);
  printf("\n\n\t\t\t%c\t%c\t%c\n",base[mm].matrix[6],base[mm].matrix[7],base[mm].matrix[8]);
  sleep(1);
  m--;
  i++;
}
}

void leave()/*推理成功后退出程序之前要执行的函数，主要作用是输出结果*/
{
n--;
while(base[n].father!=-1)
{
  result[m]=n;
  m++;
  n=base[n].father;
}
result[m]=0;
result[m+1]='\0';
show();
clrscr();
printf("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\t\t\t\tThe End\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n");
getch();
exit(0);
}

int left(int x)/*把下标为X的数组中的矩阵的空格左移*/
{
int i,j;
char ch;
for(i=0;i<9;i++)
{
  if(base[x].matrix[i]==' ')
   break;
}
if(i==0||i==3||i==6||i==9)
{
  return 0;
}

for(j=0;j<9;j++)
{
  base[n].matrix[j]=base[x].matrix[j];
}
ch=base[n].matrix[i-1];
base[n].matrix[i-1]=base[n].matrix[i];
base[n].matrix[i]=ch;
base[n].operate='R';
base[n].extend='Y';
base[n].father=x;

base[x].extend='N';
n++;
        if(match(i))
leave();
return 1;
}

int right(int x)/*把下标为X的数组中的矩阵的空格右移*/
{
int i,j;
char ch;
for(i=0;i<9;i++)
{
  if(base[x].matrix[i]==' ')
   break;
}
if(i==2||i==5||i==8||i==9)
{
  return 0;
}

for(j=0;j<9;j++)
{
  base[n].matrix[j]=base[x].matrix[j];
}
ch=base[n].matrix[i+1];
base[n].matrix[i+1]=base[n].matrix[i];
base[n].matrix[i]=ch;
base[n].operate='L';
base[n].extend='Y';
base[n].father=x;

base[x].extend='N';
n++;
if(match(i))
leave();
return 1;
}

int up(int x)/*把下标为X的数组中的矩阵的空格上移*/
{
int i,j;
char ch;
for(i=0;i<9;i++)
{
  if(base[x].matrix[i]==' ')
   break;
}
if(i==0||i==1||i==2||i==9)
{
  return 0;
}

for(j=0;j<9;j++)
{
  base[n].matrix[j]=base[x].matrix[j];
}
ch=base[n].matrix[i-3];
base[n].matrix[i-3]=base[n].matrix[i];
base[n].matrix[i]=ch;
base[n].operate='D';
base[n].extend='Y';
base[n].father=x;

base[x].extend='N';
n++;
        if(match(i))
leave();
return 1;
}

int down(int x)/*把下标为X的数组中的矩阵的空格下移*/
{
int i,j;
char ch;
for(i=0;i<9;i++)
{
  if(base[x].matrix[i]==' ')
   break;
}
if(i==6||i==7||i==8||i==9)
{
  return 0;
}

for(j=0;j<9;j++)
{
  base[n].matrix[j]=base[x].matrix[j];
}
ch=base[n].matrix[i+3];
base[n].matrix[i+3]=base[n].matrix[i];
base[n].matrix[i]=ch;
base[n].operate='U';
base[n].extend='Y';
base[n].father=x;

base[x].extend='N';
n++;
        if(match(i))
leave();
return 1;
}

main()
{
int i;
char a[20],b[20];
n=1;

textcolor(LIGHTGREEN);
clrscr();

/*以下是输入初始和目标矩阵，并把输入的0转换为空格*/
printf("Please input the start 9 chars:");
scanf("%s",a);
printf("Please input the end 9 chars:");
scanf("%s",b);
for(i=0;i<9;i++)
{
  if(a[i]=='0')
  {
   start[i]=' ';
   continue;
  }
  if(b[i]=='0')
  {
   end[i]=' ';
   continue;
  }
  start[i]=a[i];
  end[i]=b[i];
}
start[9]='\0';
end[9]='\0';

for(i=0;i<9;i++)
{
  base[0].matrix[i]=start[i];
}
base[0].operate='N';
base[0].extend='Y';
base[0].father=-1;
/*以上是为第一个base数组元素赋值*/

for(i=0;n<4000;i++)
{
  if(base[i].extend=='Y')
  {
   if(base[i].operate=='L')
   {
    right(i);up(i);down(i);
   }
   if(base[i].operate=='R')
   {
    left(i);up(i);down(i);
   }
   if(base[i].operate=='U')
   {
    left(i);right(i);down(i);
   }
   if(base[i].operate=='D')
   {
    left(i);right(i);up(i);
   }
   if(base[i].operate=='N')
   {
    left(i);right(i);up(i);down(i);
   }
  }
}
}

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