//魔方程序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<conio.h>
//数据结构：
typedef enum colors
{blue=1,red,yellow,green,white,orange}Colors;//6种颜色
typedef struct surface
{
Colors s[4][4];
}Surface;//每个面有3*3个小格，从下标1开始表示，每一面的颜色是固定的
typedef struct cube
{
Surface up,down,front,back,left,right;
}Cube;//魔方的6个面
typedef struct snode
{
char *chbuf;
int times;
struct snode *next;
}SNode;
typedef struct sequence
{
SNode *head;//存储魔方转换序列
int num;//魔方转换的次数
}Sequence;
Sequence CD;
//程序：
void SaveChBuf(char *sur,int i)//将cb序列存入chbuf中
{
char *str;
int len=strlen(sur);
SNode *p,*q;
if(i%4)
{
str=(char *)malloc(sizeof(char)*(len+2));
if(!str)
{
printf("内存不足!\n");
exit(0);
}
strcpy(str,sur);
q=(SNode *)malloc(sizeof(SNode));
if(!q)
{
printf("内存不足!\n");
exit(0);
}
q->chbuf=str;
q->times=i;
q->next=NULL;
if(CD.head==NULL)
{
CD.head=q;
CD.num++;
}
else
{
for(p=CD.head;p->next;p=p->next);
if(!strcmp(p->chbuf,q->chbuf))
{
p->times=(p->times+q->times)%4;
free(q->chbuf);free(q);
if(!(p->times))
{
if(p==CD.head)
{
CD.head=NULL;
free(p->chbuf);free(p);
CD.num--;
}
else
{
for(q=CD.head;q->next!=p;q=q->next);
q->next=NULL;
free(p->chbuf);free(p);
CD.num--;
}
}
}
else
{
p->next=q;
CD.num++;
}
}
}
}
void clockwise(Surface *sur,int i)//将sur面顺时针旋转i次
{
Surface t;
for(;i>0;i--)
{
t=*sur;
sur->s[1][1]=t.s[3][1];
sur->s[1][2]=t.s[2][1];
sur->s[1][3]=t.s[1][1];
sur->s[2][1]=t.s[3][2];
sur->s[2][2]=t.s[2][2];
sur->s[2][3]=t.s[1][2];
sur->s[3][1]=t.s[3][3];
sur->s[3][2]=t.s[2][3];
sur->s[3][3]=t.s[1][3];
}
}
void F(Cube *m,int i)//将魔方的正面顺时针转i次
{
Cube n;
for(;i>0;i--)
{
n=*m;
clockwise(&m->front,1);
m->right.s[1][1]=n.up.s[3][1];
m->right.s[2][1]=n.up.s[3][2];
m->right.s[3][1]=n.up.s[3][3];
m->down.s[1][1]=n.right.s[3][1];
m->down.s[1][2]=n.right.s[2][1];
m->down.s[1][3]=n.right.s[1][1];
m->left.s[1][3]=n.down.s[1][1];
m->left.s[2][3]=n.down.s[1][2];
m->left.s[3][3]=n.down.s[1][3];
m->up.s[3][1]=n.left.s[3][3];
m->up.s[3][2]=n.left.s[2][3];
m->up.s[3][3]=n.left.s[1][3];
}
}
void B(Cube *m,int i)//将魔方的背面顺时针转i次
{
Cube n;
for(;i>0;i--)
{
n=*m;
clockwise(&m->back,1);
m->right.s[1][3]=n.down.s[3][3];
m->right.s[2][3]=n.down.s[3][2];
m->right.s[3][3]=n.down.s[3][1];
m->down.s[3][1]=n.left.s[1][1];
m->down.s[3][2]=n.left.s[2][1];
m->down.s[3][3]=n.left.s[3][1];
m->left.s[1][1]=n.up.s[1][3];
m->left.s[2][1]=n.up.s[1][2];
m->left.s[3][1]=n.up.s[1][1];
m->up.s[1][1]=n.right.s[1][3];
m->up.s[1][2]=n.right.s[2][3];
m->up.s[1][3]=n.right.s[3][3];
}
}
void R(Cube *m,int i)//将魔方的右面顺时针转i次
{
Cube n;
for(;i>0;i--)
{
n=*m;
clockwise(&m->right,1);
m->up.s[1][3]=n.front.s[1][3];
m->up.s[2][3]=n.front.s[2][3];
m->up.s[3][3]=n.front.s[3][3];
m->front.s[1][3]=n.down.s[1][3];
m->front.s[2][3]=n.down.s[2][3];
m->front.s[3][3]=n.down.s[3][3];
m->down.s[1][3]=n.back.s[3][1];
m->down.s[2][3]=n.back.s[2][1];
m->down.s[3][3]=n.back.s[1][1];
m->back.s[3][1]=n.up.s[1][3];
m->back.s[2][1]=n.up.s[2][3];
m->back.s[1][1]=n.up.s[3][3];
}
}
void L(Cube *m,int i)//将魔方的左面顺时针转i次
{
Cube n;
for(;i>0;i--)
{
n=*m;
clockwise(&m->left,1);
m->up.s[1][1]=n.back.s[3][3];
m->up.s[2][1]=n.back.s[2][3];
m->up.s[3][1]=n.back.s[1][3];
m->back.s[1][3]=n.down.s[3][1];
m->back.s[2][3]=n.down.s[2][1];
m->back.s[3][3]=n.down.s[1][1];
m->down.s[1][1]=n.front.s[1][1];
m->down.s[2][1]=n.front.s[2][1];
m->down.s[3][1]=n.front.s[3][1];
m->front.s[1][1]=n.up.s[1][1];
m->front.s[2][1]=n.up.s[2][1];
m->front.s[3][1]=n.up.s[3][1];
}
}
void U(Cube *m,int i)//将魔方的上面顺时针转i次
{
Cube n;
for(;i>0;i--)
{
n=*m;
clockwise(&m->up,1);
m->front.s[1][1]=n.right.s[1][1];
m->front.s[1][2]=n.right.s[1][2];
m->front.s[1][3]=n.right.s[1][3];
m->right.s[1][1]=n.back.s[1][1];
m->right.s[1][2]=n.back.s[1][2];
m->right.s[1][3]=n.back.s[1][3];
m->back.s[1][1]=n.left.s[1][1];
m->back.s[1][2]=n.left.s[1][2];
m->back.s[1][3]=n.left.s[1][3];
m->left.s[1][1]=n.front.s[1][1];
m->left.s[1][2]=n.front.s[1][2];
m->left.s[1][3]=n.front.s[1][3];
}
}
void D(Cube *m,int i)//将魔方的底面顺时针转i次
{
Cube n;
for(;i>0;i--)
{
n=*m;
clockwise(&m->down,1);
m->front.s[3][1]=n.left.s[3][1];
m->front.s[3][2]=n.left.s[3][2];
m->front.s[3][3]=n.left.s[3][3];
m->left.s[3][1]=n.back.s[3][1];
m->left.s[3][2]=n.back.s[3][2];
m->left.s[3][3]=n.back.s[3][3];
m->back.s[3][1]=n.right.s[3][1];
m->back.s[3][2]=n.right.s[3][2];
m->back.s[3][3]=n.right.s[3][3];
m->right.s[3][1]=n.front.s[3][1];
m->right.s[3][2]=n.front.s[3][2];
m->right.s[3][3]=n.front.s[3][3];
}
}
void MR(Cube *m,int i)//将魔方的左面和右面之间的面以右面为基准顺时针旋转1次
{
Cube n;
for(;i>0;i--)
{
n=*m;
m->up.s[1][2]=n.front.s[1][2];
m->up.s[2][2]=n.front.s[2][2];
m->up.s[3][2]=n.front.s[3][2];
m->front.s[1][2]=n.down.s[1][2];
m->front.s[2][2]=n.down.s[2][2];
m->front.s[3][2]=n.down.s[3][2];
m->down.s[1][2]=n.back.s[3][2];
m->down.s[2][2]=n.back.s[2][2];
m->down.s[3][2]=n.back.s[1][2];
m->back.s[3][2]=n.up.s[1][2];
m->back.s[2][2]=n.up.s[2][2];
m->back.s[1][2]=n.up.s[3][2];
}
}
void MF(Cube *m,int i)//将魔方的前面和后面之间的面以前面为基准顺时针旋转i次
{
Cube n;
for(;i>0;i--)
{
n=*m;
m->right.s[1][2]=n.up.s[2][1];
m->right.s[2][2]=n.up.s[2][2];
m->right.s[3][2]=n.up.s[2][3];
m->up.s[2][1]=n.left.s[3][2];
m->up.s[2][2]=n.left.s[2][2];
m->up.s[2][3]=n.left.s[1][2];
m->left.s[1][2]=n.down.s[2][1];
m->left.s[2][2]=n.down.s[2][2];
m->left.s[3][2]=n.down.s[2][3];
m->down.s[2][1]=n.right.s[3][2];
m->down.s[2][2]=n.right.s[2][2];
m->down.s[2][3]=n.right.s[1][2];
}
}
void MU(Cube *m,int i)//将魔方的上面和底面之间的面以上面为基准顺时针旋转i次
{
Cube n;
for(;i>0;i--)
{
n=*m;
m->front.s[2][1]=n.right.s[2][1];
m->front.s[2][2]=n.right.s[2][2];
m->front.s[2][3]=n.right.s[2][3];
m->right.s[2][1]=n.back.s[2][1];
m->right.s[2][2]=n.back.s[2][2];
m->right.s[2][3]=n.back.s[2][3];
m->back.s[2][1]=n.left.s[2][1];
m->back.s[2][2]=n.left.s[2][2];
m->back.s[2][3]=n.left.s[2][3];
m->left.s[2][1]=n.front.s[2][1];
m->left.s[2][2]=n.front.s[2][2];
m->left.s[2][3]=n.front.s[2][3];
}
}
void MoveCube(Cube *m,char *sur,int i)//根据序列cb转换魔方m
{
SaveChBuf(sur,i);//将魔方转换序列存入chbuf中
if(!strcmp(sur,"f"))
F(m,i);//将魔方的正面顺时针旋转i次
if(!strcmp(sur,"b"))
B(m,i);//将魔方的背面顺时针旋转i次
if(!strcmp(sur,"r"))
R(m,i);//将魔方的右面顺时针旋转i次
if(!strcmp(sur,"l"))
L(m,i);//将魔方的左面顺时针旋转i次
if(!strcmp(sur,"u"))
U(m,i);//将魔方的上面顺时针旋转i次
if(!strcmp(sur,"d"))
D(m,i);//将魔方的底面顺时针旋转i次
if(!strcmp(sur,"mr"))
MR(m,i);//将魔方的左面和右面之间的面以右面为基准顺时针旋转i次
if(!strcmp(sur,"mf"))
MF(m,i);//将魔方的前面和后面之间的面以前面为基准顺时针旋转i次
if(!strcmp(sur,"mu"))
MU(m,i);//将魔方的上面和底面之间的面以上面为基准顺时针旋转i次
}
void InputSurface(Surface *sur)
{
int i,j,a;
for(i=1;i<=3;i++)
for(j=1;j<=3;j++)
{
scanf("%d",&a);
sur->s[i][j]=(Colors)a;
}
}
void Input(Cube *magiccube)//存储魔方
{
printf("Input the colors of the Magiccube:\n");
printf("Blue--------1\tRed---------2\tYellow------3\n");
printf("Green-------4\tWhite-------5\tOrange------6\n\n");
printf("Input the colors of Up:\n");
InputSu
