HDU 6341 Problem J. Let Sudoku Rotate（dfs）

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Description

一个$16\times 16$的矩阵，将其划分为$16$个$4\times 4$的小矩阵，初始状态每行每列每个小矩阵中$0$~$9$和$A$~$F$均只出现一次，现在给出经过几次对小矩阵的顺时针旋转后的矩阵，问最少几次逆时针旋转操作可以复原

Input

第一行一整数$T$表示用例组数，每组用例输入一个$16\times 16$的矩阵

Output

输出复原所需的最少操作次数

Sample Input

1
681D5A0C9FDBB2F7
0A734B62E167D9E5
5C9B73EF3C208410
F24ED18948A5CA63
39FAED5616400B74
D120C4B7CA3DEF38
7EC829A085BE6D51
B56438F129F79C2A
5C7FBC4E3D08719F
AE8B1673BF42A58D
60D3AF25619C30BE
294190D8EA57264C
C7D1B35606835EAB
AF52A1E019BE4306
8B36DC78D425F7C9
E409492FC7FA18D2

Sample Output

5

Solution

行列限制比较严格，直接暴搜，枚举每个$9\times 9$块的旋转次数

Code

#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
const int INF=0x3f3f3f3f;
char s[20][20];
int T,ans,a[5][5][5],b[5][5][5],row[20],col[20];
int deal(char c)
{
    if(c>='0'&&c<='9')return c-'0';
    return c-'A'+10;
}
void dfs(int x,int y,int num)
{
    if(num>=ans)return ;
    if(y>4)x++,y=1;
    if(x>4)
    {
        ans=num;
        return ;
    }
    int X=(x-1)*4,Y=(y-1)*4;
    //0
    int flag;
    flag=1;
    for(int i=1;i<=4;i++)
        if((row[X+i]&a[x][y][i])||(col[Y+i]&b[x][y][i]))
        {
            flag=0;
            break;
        }
    if(flag)
    {
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            row[X+i]+=a[x][y][i];
            col[Y+i]+=b[x][y][i];
        }
        dfs(x,y+1,num);
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            row[X+i]-=a[x][y][i];
            col[Y+i]-=b[x][y][i];
        }
    }
    //1
    flag=1;
    for(int i=1;i<=4;i++)
        if((row[X+i]&b[x][y][i])||(col[Y+i]&a[x][y][5-i]))
        {
            flag=0;
            break;
        }
    if(flag)
    {
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            row[X+i]+=b[x][y][i];
            col[Y+i]+=a[x][y][5-i];
        }
        dfs(x,y+1,num+1);
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            row[X+i]-=b[x][y][i];
            col[Y+i]-=a[x][y][5-i];
        }
    }
    //2
    flag=1;
    for(int i=1;i<=4;i++)
        if((row[X+i]&a[x][y][5-i])||(col[Y+i]&b[x][y][5-i]))
        {
            flag=0;
            break;
        }
    if(flag)
    {
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            row[X+i]+=a[x][y][5-i];
            col[Y+i]+=b[x][y][5-i];
        }
        dfs(x,y+1,num+2);
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            row[X+i]-=a[x][y][5-i];
            col[Y+i]-=b[x][y][5-i];
        }
    }
    //4
    flag=1;
    for(int i=1;i<=4;i++)
        if((row[X+i]&b[x][y][5-i])||(col[Y+i]&a[x][y][i]))
        {
            flag=0;
            break;
        }
    if(flag)
    {
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            row[X+i]+=b[x][y][5-i];
            col[Y+i]+=a[x][y][i];
        }
        dfs(x,y+1,num+3);
        for(int i=1;i<=4;i++)
        {
            row[X+i]-=b[x][y][5-i];
            col[Y+i]-=a[x][y][i];
        }
    }
}
int main()
{
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        for(int i=1;i<=16;i++)
            scanf("%s",s[i]+1);
        for(int i=1;i<=4;i++)
            for(int j=1;j<=4;j++)
            {
                for(int x=1;x<=4;x++)
                {
                    a[i][j][x]=0;
                    for(int y=1;y<=4;y++)a[i][j][x]+=(1<<deal(s[(i-1)*4+x][(j-1)*4+y]));
                }
                for(int y=1;y<=4;y++)
                {
                    b[i][j][y]=0;
                    for(int x=1;x<=4;x++)b[i][j][y]+=(1<<deal(s[(i-1)*4+x][(j-1)*4+y]));
                }
            } 
        ans=INF;
        memset(row,0,sizeof(row));
        memset(col,0,sizeof(col));
        dfs(1,1,0);
        printf("%d\n",ans);
    }
    return 0;
}