VB.NET Custom Complex以最少的步骤进行排序

Question

我也想说我不在乎算法生成哪种解决方案，因为我知道对于相同数量的移动有很多解决方案。

我只希望有任何解决方案可以解决当前难题。

谢谢。 我真的没有什么可以想到的，我知道最低的数字必须在前面，最大的数字必须在后面，但是诀窍是它同时将两个数字从前面一次移到后面，将一个从后面移到一起与可修改性更高的堆栈一起排序。

该游戏仅包含2个动作。

• 左偏移任意偏移的循环旋转（最后一个字节除外）右
• 任何偏移量的循环旋转（最后一个字节除外）

这是该功能的代码

Public Function CyclicRotationOffset(ByVal data() As Byte, ByVal beginOffset As Integer, ByVal leftDirection As Boolean) As Byte()

    'Left Direction = true
    '--------------------------------------------------------
    'Shifted cyclically rotation If [a, b, c] then [b, c, a]
    '--------------------------------------------------------
    'Left Direction = false
    '--------------------------------------------------------
    'Shifted cyclically rotation If [a, b, c] then [c, a, b]
    '--------------------------------------------------------

    If beginOffset = UBound(data) Then
        'last byte cannot do anything.
        Return data
    End If

    Dim newdata() As Byte
    ReDim newdata(UBound(data))

    If leftDirection = True Then
        newdata(UBound(newdata)) = data(beginOffset) '1st element will be last.
        For i = beginOffset To UBound(data) - 1
            newdata(i) = data(i + 1)
        Next i
    Else
        newdata(beginOffset) = data(UBound(data)) 'last element will be first.
        For i = beginOffset + 1 To UBound(data)
            newdata(i) = data(i - 1)
        Next i
    End If

    If beginOffset > 0 Then
        Buffer.BlockCopy(data, 0, newdata, 0, beginOffset)
    End If

    Return newdata
End Function

这是两个例子
----------------------------------------------
用蛮力（和功能）分解为6个动作的数据。
2，7，3，1，6，6，4，5，8，9
----------------------------------------------
蛮力旋转
3左3右
----------------------------------------------
1，左
2，左
0，对
6，对
还剩3个
5，对
---------------------------------------------
2，3，1，6，4，5，5，8，9，7
2、3、6、4、5、8、9、7、1
1、2、3、6、4、5、8、9、7
1、2、3、6、4、5、7、8、9
1，2，3，4，5，7，8，9，6
1、2、3、4、5、6、7、8、9 <-最后一个产生排序的答案
----------------------------------------------

这是一个更难的例子（这个让我难过）
解决了7步（蛮力）
数据=
3，9，7，4，2，5，1，6，8
答案=
1，2，3，4，5，6，7，8，9

4左3右
采取的行动
6，左
0，对
还剩3个
7，对
2，左
还剩3个
1，对

3，9，7，4，2，5，6，8，1
1、3、9、7、4、2、5、6、8
1、3、9、4、2、5、6、8、7
1、3、9、4、2、5、6、7、8
1、3、4、2、5、6、7、8、9
1、3、4、5、6、7、8、9、2
1，2，3，4，5，6，7，8，9

这是我的代码，它为第一个难题找到了6个动作的解决方案，但是对于第二个难题，它没有正确地处理它，因此解决方案需要14个动作而不是最优的7个动作 。

Public Structure OffsetMove
    Dim moveId As Byte
    Dim randomOffset As Byte
    Public Sub New(ByVal moveId As Byte, ByVal randomOffset As Byte)
        Me.moveId = moveId
        Me.randomOffset = randomOffset
    End Sub
End Structure

Public Function SortDataCyclic(ByVal data() As Byte) As List(Of OffsetMove)
    Dim answer() As Byte
    ReDim answer(UBound(data))
    Buffer.BlockCopy(data, 0, answer, 0, data.Length)
    Array.Sort(answer)
    Dim newdata() As Byte
    ReDim newdata(UBound(data))
    Buffer.BlockCopy(data, 0, newdata, 0, data.Length)

    Dim i As Long = 0
    Dim j As Long = 0
    Dim k As Long = 0
    Dim l As Long = 0
    Dim solutionCount As Integer = 0
    Dim movesTaken As New List(Of OffsetMove)
    Debug.Print("---------------------------------------------")

    Dim sortedPairs As New List(Of Byte)

    While j < 8
        If sortedPairs.Count >= 3 Then
            'Insertion right cyclic rotations go here
            While l < 9
                k = 0
                While k < 9
                    If newdata(k) > newdata(8) Then Exit While
                    k += 1
                End While
                If k = 9 Then
                    'fully sorted already, nothing left to insert.
                    Exit While
                End If
                newdata = CyclicRotationOffset(newdata, k, False)
                movesTaken.Add(New OffsetMove(1, k))
                printDebug(newdata)

                l += 1
            End While

            'Exit the while, everything is sorted.
            Exit While
            '1, 2, x, x, x, x
        ElseIf j + 1 < 9 AndAlso _
            newdata(j + 1) = (newdata(j) + 1) Then
            sortedPairs.Add(j)
            j += 2
            '1, x, 2, x, x, x
        ElseIf j + 2 < 9 AndAlso _
            newdata(j + 2) = (newdata(j) + 1) Then
            newdata = CyclicRotationOffset(newdata, (j + 1), True)
            movesTaken.Add(New OffsetMove(0, (j + 1)))
            printDebug(newdata)
            j = 0
            'No pair pattern at all.
        Else
            newdata = CyclicRotationOffset(newdata, j, True)
            movesTaken.Add(New OffsetMove(0, j))
            printDebug(newdata)
        End If
    End While
    Return movesTaken
End Function

Public Sub printDebug(ByVal data() As Byte)
    Debug.Print(data(0) & ", " & data(1) & ", " & data(2) & ", " & data(3) & ", " & data(4) & ", " & data(5) & ", " & data(6) & ", " & data(7) & ", " & data(8))
End Sub

Answer 1

我使用了您的代码，并得出了与您不同的结果集。 我认为部分原因与您在while循环中对sortedPairs.Count的逻辑有关。 我也对I，j，k和l之间的差异感到困惑。 因此，我使用一些略有不同的逻辑重写了While循环。

    Dim currentNumber As Integer = 1
    Dim currentPositionOfNumber As Integer = 0

    While currentNumber - 1 < 8
        currentPositionOfNumber = GetIndexOfNumber(newdata, currentNumber)
        If currentNumber - 1 = currentPositionOfNumber Then
            'do nothing
        ElseIf currentNumber = currentPositionOfNumber Then
            'If the number needed to move is in the spot to the immediate right of where it needs to be, then just rotate left once
            newdata = CyclicRotationOffset(newdata, currentNumber - 1, True)
            movesTaken.Add(New OffsetMove(1, k))
            printDebug(newdata)
        ElseIf currentPositionOfNumber = 8 Then
            'if number needed to move is in last position, then rotate it to correct position
            newdata = CyclicRotationOffset(newdata, currentNumber - 1, False)
            movesTaken.Add(New OffsetMove(1, k))
            printDebug(newdata)
        ElseIf currentNumber = newdata(currentPositionOfNumber + 1) - 1 Then
            'if the number is not in any of the above positions, but the number immediately to it's right is the next higher, then just rotate left until the pair are in correct position
            Do Until GetIndexOfNumber(newdata, currentNumber) = currentNumber - 1
                newdata = CyclicRotationOffset(newdata, currentNumber - 1, True)
                movesTaken.Add(New OffsetMove(1, k))
                printDebug(newdata)
            Loop
        Else
            'rotate left once, then rotate right to correct position
            newdata = CyclicRotationOffset(newdata, currentPositionOfNumber, True)
            movesTaken.Add(New OffsetMove(1, k))
            printDebug(newdata)
            newdata = CyclicRotationOffset(newdata, currentNumber - 1, False)
            movesTaken.Add(New OffsetMove(1, k))
            printDebug(newdata)
        End If
        currentNumber += 1
    End While

我也有一个函数，该函数可以找到被评估的currentNumber驻留在数组中的位置

Public Function GetIndexOfNumber(data() As Byte, number As Integer) As Integer
    For i = 0 To 8
        If data(i) = number Then Return i
    Next
End Function

这样，我得到以下结果...测试1 = 6次移动2 = 7次移动