Problem:
7 パズル

7 パズルは 8 つの正方形のカードとこれらのカードがぴたりと収まる枠で構成されています。それぞれのカードには、互いに区別できるように 0, 1, 2, ..., 7 と番号がつけられています。枠には、縦に 2 個、横に 4 個のカードを並べることができます。

7 パズルを始めるときには、まず枠にすべてのカードを入れます。枠のなかで 0 のカードだけは、上下左右に隣接するカードと位置を交換することができます。たとえば、枠の状態が図(a) のときに、0 のカードの右に隣接した、7 のカードと位置を交換すれば、図(b) の状態になります。あるいは、図(a) の状態から 0 のカードの下に隣接した 2 のカードと位置を交換すれば図(c) の状態になります。図(a) の状態で 0 のカードと上下左右に隣接するカードは 7 と 2 のカードだけなので、これ以外の位置の入れ替えは許されません。

ゲームの目的は、カードをきれいに整列して図(d) の状態にすることです。最初の状態を入力とし、カードをきれいに整列するまでに、必要な最小手数を出力するプログラムを作成してください。ただし、入力されたカードの状態からは図(d) の状態に移ることは可能であるとします。

入力データは、1 行に 8 つの数字が空白区切りで与えられます。これらは、最初の状態のカードの並びを表します。例えば、図(a) の数字表現は0 7 3 4 2 5 1 6 に、図(c) は 2 7 3 4 0 5 1 6 となります。

図(a) 0 7 3 4 2 5 1 6 の場合

図(b) 7 0 3 4 2 5 1 6 の場合

図(c) 2 7 3 4 0 5 1 6 の場合

図(d) 0 1 2 3 4 5 6 7 (最終状態)

Input

上記形式で複数のパズルが与えられます。入力の最後まで処理してください。
与えられるパズルの数は 1,000 以下です。

Output

各パズルについて、最終状態へ移行する最小手数を１行に出力してください。

Sample Input

0 1 2 3 4 5 6 7
1 0 2 3 4 5 6 7
7 6 5 4 3 2 1 0

Output for the Sample Input

0
1
28

Solution in JAVA (judge verdict: Accepted)

import java.util.Scanner;

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		int N = 20161;					// 解の存在する盤面の個数
		int[] pList = new int[N];		// パネル
		int[] gList = new int[N];		// 最短手数
		int[] i0List = new int[N];		// 0の位置
		
		routine(pList, gList, i0List);		// 解の存在する盤面全てをシミュレートしておく
		
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		int input, g;
		while(in.hasNext()){
			input = 0;	g = -1;
			for(int i=0; i<8; i++)	input = input*10 + in.nextInt();
			int p;
			for(int i=0; (p=pList[i]) != 0; i++)	if(input == p){	g = gList[i];	break;}
			System.out.println(g);
		}
		
		return;
	}
	
	private static void routine(int[] pList, int[] gList, int[] i0List){
		int tail = 0;
		pList[0] = 1234567;
		gList[0] = 0;
		i0List[0] = 0;
		
		int panel, i0, g;
		for(int n=0; pList[n] != 0; n++){
			panel = pList[n];
			g = gList[n];
			i0 = i0List[n];
			
			if(i0!=0 && i0!=4)
				tail += addNextPuzzle(i0, i0-1, panel, g, pList, gList, i0List, tail);
			if(i0!=3 && i0!=7)
				tail += addNextPuzzle(i0, i0+1, panel, g, pList, gList, i0List, tail);
			if(i0>3)
				tail += addNextPuzzle(i0, i0-4, panel, g, pList, gList, i0List, tail);		
			else
				tail += addNextPuzzle(i0, i0+4, panel, g, pList, gList, i0List, tail);
		}
	}
	
	private static int addNextPuzzle(int i, int j, int panel, int g, int[] pList, int[] gList, int[] i0List, int tail){
		int newPanel, num;
		int[] place = {10000000, 1000000, 100000, 10000, 1000, 100, 10, 1};
		num = (panel/place[j])%10;
		newPanel = panel - num*place[j] + num*place[i];
		
		for(int k=0; k<=tail; k++)	if(newPanel == pList[k])		return 0;
		
		pList[tail+1] = newPanel;
		gList[tail+1] = g+1;
		i0List[tail+1] = j;
		return 1;
	}
}