P2730 [IOI 1996 / USACO3.2] 魔板 Magic Squares
题目背景
在成功地发明了魔方之后,鲁比克先生发明了它的二维版本,称作魔板。我们知道魔板的每一个方格都有一种颜色。这 $8$ 种颜色用前 $8$ 个正整数来表示。可以用颜色的序列来表示一种魔板状态,规定从魔板的左上角开始,沿顺时针方向依次取出整数,构成一个颜色序列。
题目描述
这是一张有 $8$ 个大小相同的格子的魔板:
| $1$ | $2$ | $3$ | $4$ |
|:-:|:-:|:-:|:-:|
| $8$ | $7$ | $6$ | $5$ |
对于上图的魔板状态,我们用序列 $\{1,2,3,4,5,6,7,8\}$ 来表示。这是基本状态。
这里提供三种基本操作,分别用大写字母 $\text A$、$\text B$、$\text C$ 来表示(可以通过这些操作改变魔板的状态)。下面是对基本状态进行操作的示范:
$\text A$:交换上下两行;
| $8$ | $7$ | $6$ | $5$ |
|:-:|:-:|:-:|:-:|
| $1$ | $2$ | $3$ | $4$ |
$\text B$:将最右边的一列插入最左边;
| $4$ | $1$ | $2$ | $3$ |
|:-:|:-:|:-:|:-:|
| $5$ | $8$ | $7$ | $6$ |
$\text C$:魔板中央四格作顺时针旋转。
| $1$ | $7$ | $2$ | $4$ |
|:-:|:-:|:-:|:-:|
| $8$ | $6$ | $3$ | $5$ |
对于转换过程中任意一个状态,这三种基本操作都可以使用。
编程计算最短的基本操作序列,完成基本状态到目标状态的转换。
输入格式
只有一行,包括 $8$ 个整数 $a_1,a_2\dots,a_8\ (1\leq a_1,a_2,\dots,a_8\leq8)$,用空格分开(中间无换行),表示目标状态。
输出格式
第一行包括一个整数,表示最短操作序列的长度。
第二行开始输出最短的操作序列,用字符串表示,每 $60$ 个字符换一行。如果有多种,输出字典序最小的。
说明/提示
题目翻译来自 NOCOW。