Javascript 最小回数で入れ替え

0からn-1までの数の並びを最小回数で次の条件下で入れ替える．

並び替えの方法を隣どうし数の入れ替えだけにして，両端の入れ替えを行わないようにする.
このプログラムは幅優先探索でそれまでに出現したパターンと重複しているかどうかを調べていない.そのため，効率が悪いのでパターンの重複を調べるようにする.
関数をf(lst)として，この関数の値は [lst, lst1, lst2,...,lstk] とkステップのそれぞれの入れ替えをリストにしたものとする.すなわち，以下のような値を返すものとする:

f([4, 2, 3, 5, 1]) = [[4, 2, 3, 5, 1],[2, 4, 3, 5, 1], [2, 3, 4, 5, 1], [2, 3, 4, 1,5],[2, 3, 1, 4, 5], [2, 1, 3, 4, 5],[1, 2, 3, 4, 5]]

Javascript
1function f(lst){
2    
3    //隣同士を入れ替えただけ
4    function swap(a, i){
5        var ax = a.slice(0)
6        var tmp = ax[i]
7        ax[i] = ax[i + 1]
8        ax[i + 1] = tmp 
9        return ax
10       
11    }
12
13    function swap2(a){
14        var len=a.length
15        var ax = a.slice(0)//copy
16        var tmp = ax[0]//ax[0]<==>a[len-1]
17        ax[0] = ax[len - 1]
18        ax[len - 1] = tmp
19        return ax
20    }
21    
22    function is_goal(a){
23        var n = a.length
24        for (var i = 0; i < n; i++){
25            if (a[i] != i){
26                return false
27            } 
28        }
29        
30        return true
31    }
32    
33    function eq_pat(p1, p2){
34        var n = p1.length;
35        for (var i = 0; i < n; i++){
36            if (p1[i] != p2[i]) return false
37        }
38        return true;
39    }
40    
41    function bfs(){
42        var n=lst.length
43        var a=[]
44        for(var i=0;i<n;i++)
45        a[i]=lst[i]
46        var queue = [[0, a, null]]
47        while (true){
48            var m = queue.shift()
49            var d = m[0]
50            var pat = m[1]
51            var parent = m[2]
52            
53            if (is_goal(pat)) {
54                puts(pat)
55                break;
56            }
57            for (var i = 0; i < n - 1; i++){
58                
59                var patx = swap(pat, i);
60                
61                if (parent !== null && eq_pat(patx, parent)){
62                    continue;//親と子供が同じならやめる
63                    
64                } 
65                queue.push([d + 1, patx, pat])
66            }
67            
68            var patx = swap2(pat);
69            if (parent != null && eq_pat(patx, parent)){
70                continue;//親と子供が同じならやめる
71            } 
72            queue.push([d + 1, patx, pat])
73            
74        }
75        
76    }
77    
78    bfs()
79    
80}
81var lst = [4,2,3,5,1]
82f(lst)