[백준]#1525 퍼즐

문제

3×3 표에 다음과 같이 수가 채워져 있다. 오른쪽 아래 가장 끝 칸은 비어 있는 칸이다.

1	2	3
4	5	6
7	8

어떤 수와 인접해 있는 네 개의 칸 중에 하나가 비어 있으면, 수를 그 칸으로 이동시킬 수가 있다. 물론 표 바깥으로 나가는 경우는 불가능하다. 우리의 목표는 초기 상태가 주어졌을 때, 최소의 이동으로 위와 같은 정리된 상태를 만드는 것이다. 다음의 예를 보자.

1		3
4	2	5
7	8	6

1	2	3
4		5
7	8	6

1	2	3
4	5
7	8	6

1	2	3
4	5	6
7	8

가장 윗 상태에서 세 번의 이동을 통해 정리된 상태를 만들 수 있다. 이와 같이 최소 이동 횟수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

세 줄에 걸쳐서 표에 채워져 있는 아홉 개의 수가 주어진다. 한 줄에 세 개의 수가 주어지며, 빈 칸은 0으로 나타낸다.

출력

첫째 줄에 최소의 이동 횟수를 출력한다. 이동이 불가능한 경우 -1을 출력한다.

예제 입력 1

1 0 3
4 2 5
7 8 6

예제 출력 1

3

예제 입력 2

3 6 0
8 1 2
7 4 5

예제 출력 2

-1

풀이

이 문제는 Hashset을 이용해서 빠른 으로 BFS 알고리즘을 이용해서 풀 수 있다.

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;

public class Main {
    static HashSet<Integer> hs = new HashSet<>();
    static int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
    static int[] dy = {0, 0, -1, 1};

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringBuffer sb = new StringBuffer();

        for(int i=0; i<3; i++) {
            String[] input = br.readLine().split(" ");
            for(int j=0; j<3; j++) {
                sb.append(input[j]);
            }
        }

        int input = Integer.parseInt(sb.toString());
        bfs(input);
    }

    static void bfs(int input) {
        Queue<Pair> queue = new LinkedList<>();
        hs.add(input);
        queue.add(new Pair(0, input));

        while(!queue.isEmpty()) {
            Pair p = queue.poll();
            int num = p.str;

            if(num==123456780) {
                System.out.println(p.t);
                return ;
            }

            String str = Integer.toString(num);
            if(str.length()==8)
                str = 0+str;

            int index = str.indexOf('0');
            int x = index/3;
            int y = index%3;

            for(int i=0; i<4; i++) {
                int X = x+dx[i];
                int Y = y+dy[i];

                if(X<0 || X>=3 || Y<0 || Y>=3)
                    continue;

                int target = 3*X+Y;
                String s2 = swap(str, index, target);
                int swaped = Integer.parseInt(s2);

                if(hs.add(swaped)) {
                    queue.add(new Pair(p.t+1, swaped));
                }
            }
        }
        System.out.println(-1);
    }

    static String swap(String str, int index1, int index2) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder(str);
        sb.setCharAt(index1, str.charAt(index2));
        sb.setCharAt(index2, str.charAt(index1));

        return sb.toString();
    }

    static class Pair {
        int t;
        int str;

        public Pair(int t, int str) {
            this.t = t;
            this.str = str;
        }
    }
}