分红酒

  有4个红酒瓶子，它们的容量分别是：9升, 7升, 4升, 2升
  开始的状态是 [9,0,0,0]，也就是说：第一个瓶子满着，其它的都空着。
  允许把酒从一个瓶子倒入另一个瓶子，但只能把一个瓶子倒满或把一个瓶子倒空，不能有中间状态。这样的一次倒酒动作称为1次操作。
  假设瓶子的容量和初始状态不变，对于给定的目标状态，至少需要多少次操作才能实现？
  本题就是要求你编程实现最小操作次数的计算。
  输入：最终状态（逗号分隔）
  输出：最小操作次数（如无法实现，则输出-1）
例如：
输入：
9,0,0,0
应该输出：
0
输入：
6,0,0,3
应该输出：
-1
输入：
7,2,0,0
应该输出：
2

 

当初比赛的时候做的这道题，那时候还没有学习搜索。当时竟然想要用枚举。

可想而知，全是泪水啊。

回来，就学习了大牛的搜索思路。总算是做出来了。

思路：其实就是模拟倒酒的过程，有a,b,c,d四个酒杯，然后有a->b,a->c,a->d,b>a,b->c,b->d........这12种倒酒方式。

在搜索的过程中，要注意有几种情况不能倒酒：

1、a杯中的酒不能倒在a杯中。

2.a杯为空，不能倒酒

3、a->b，如果b杯已满，不能倒酒。

最后再利用一个四位数组，来记录已经经历过的状态。

 

View Code

 1 #include<iostream> 2 #include<queue> 3 using namespace std; 4  5 typedef struct 6 { 7     int now[4]; 8     int step; 9 }state;10 int full[4] = {9 , 7 , 4 , 2};11 int vis[10][8][5][3];  //用来判断是否是已经记录的状态12 13 int bfs(state& temp , int i , int j)14 {15     if(i == j) return 0;  //i中的水不能倒在i中16     if(temp.now[i] == 0) return 0;  //i中没有水，不能操作17     if(temp.now[j] == full[j]) return 0;  //j中水已满，不能操作18     if(temp.now[i] + temp.now[j] <= full[j])  //进入倒水环节19     {20         temp.now[j] = temp.now[j] + temp.now[i];  //将i中的水全部倒入j中 21         temp.now[i] = 0;22     }23     else                                  //将j倒满24     {25         temp.now[i] = temp.now[i] - (full[j] - temp.now[j]);26         temp.now[j] = full[j];27     }28     if(vis[temp.now[0]][temp.now[1]][temp.now[2]][temp.now[3]])29     {return 0;}30     else vis[temp.now[0]][temp.now[1]][temp.now[2]][temp.now[3]] = 1;31     temp.step++;32     return 1;33 }34 int main()35 {36     int end[4];   //需要输入的最后状态37     int i , j , flag;38     while(cin>>end[0]>>end[1]>>end[2]>>end[3])39     {40         queue<state>q;41         flag = 0;42         memset(vis , 0 , sizeof(vis));43         if(end[0]+end[1]+end[2]+end[3]!=9)  //非法状态44         {cout<<"-1"<<endl;flag = 1;}45         if(end[0]>full[0]||end[1]>full[1]||end[2]>full[2]||end[3]>full[3]) 46         {cout<<"-1"<<endl;flag = 1;}  //非法状态47         state star;      //初始状态  初始化48         star.now[0] = 9;49         star.now[1] = 0;50         star.now[2] = 0;51         star.now[3] = 0;52         star.step = 0;53         q.push(star);    //将初始状态压入队列54         while(!q.empty())55         {56             state temp = q.front();57             q.pop();58             if(temp.now[0]==end[0]&&temp.now[1]==end[1]&&temp.now[2]==end[2]&&temp.now[3]==end[3])59             {60                 flag = 1;61                 printf("%d\n" , temp.step);62                 break;63             }64             for(i = 0; i < 4; i++)65             {66                 for(j = 0; j < 4; j++)67                 {68                     state temp2 = temp;69                     if(bfs(temp2 , i , j))70                          q.push(temp2);71                 }72             }73         }74         if(!flag)  cout<<"-1"<<endl;75     }76     return 0;77 }