UVa #810 A Dicey Problem (习题6-12)

来源：互联网发布：mssql 分页sql语句编辑：程序博客网时间：2024/04/30 02:24

(原题：http://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&category=10&page=show_problem&problem=751 )

感觉这道题和例题6-14 Abott's Revenge很像，都是在图的bfs求最短路的基础上增加了一个维度。在Abott's Revenge中，增加的维度是前进的方向，而这道题增加的维度则是色子的形态。

我把色子的六个面按照如下的顺序编号（图片借用了UVa#253 习题4-4 Cube Paiting），然后用一个int数组保存。例如当前的色子表示为1 2 3 4 5 6，向右旋转后则变为3 2 6 1 5 4。

其他的地方则是普通的bfs，中间需要注意一些细节：

1、maze坐标是从1开始

2、色子旋转的函数要测试正确性

3、色子最初形态的初始化的方法

4、判断当前状态是否曾经访问过的方法

一开始给色子初始化的时候伤了脑筋，中间的很多细节问题也导致了较长时间的debug。。不过很开心一次就AC了

还有内存泄露的问题没有解决，另外不太清楚如果不用指针的话应该怎么做

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//  UVa   #6-12.810.cpp#include<iostream>#include<stack>#include<vector>#include<queue>#include<cstring>#include<cstdlib>#include<cstdio>using namespace std;#define maxn 20struct State {              //色子的状态，包括色子的位置和形态    int r, c;    int dice[6];    State* father;          //bfs最短路父节点    State(int x, int y) {        r = x; c = y;        for(int i = 0; i < 6; i ++) dice[i] = i+1;        father = NULL;    }    State(int x, int y, int* a) {        r = x; c = y;        for(int i = 0; i < 6; i ++) dice[i] = a[i];        father = NULL;    }};//Global Variableint step[2][4] = {{-1,0,1,0},{0,1,0,-1}};           //step用于走路。step[0]对应行的变化，step[1]对应列的变化。0为向上，之后1,2,3按顺时针顺序int m, n, startR, startC, startTop, startFront;int maze[maxn][maxn];/////void swap(State* s, int a, int b);void rot(State* s, int d);              //旋转色子void initiate(State* s);                //将色子置为题目给出的形态int inside(int x, int y);               //判断是否在maze内int statecmp(State* s1, State* s2);     //比较两个状态是否相同(也可重载State的==操作符)State* solve(State* startS);            //主逻辑，bfsvoid print_ans(State* endS);            //打印解int main() {    char name[50];    while(scanf("%s", name) && strcmp(name, "END")) {        scanf("%d%d%d%d%d%d", &m, &n, &startR, &startC, &startTop, &startFront);        memset(maze, 0, sizeof(maze));        for(int i = 1; i <= m; i ++) for(int j = 1; j <= n; j ++) scanf("%d", &maze[i][j]);//        if(startTop + startFront == 7) {//            printf("%s\n  No Solution Possible\n", name);         //如果题目给出了一种不可能出现的dice config，这里可以直接判否。但是本题不用这个判断也可以AC//            continue;//        }        State* startS = new State(startR, startC);        initiate(startS);        printf("%s\n", name);        print_ans(solve(startS));        //这里有内存泄露，可以用内存池来解决。    }    return 0;}void rot(State* s, int d) {    switch(d) {    case 0:        swap(s, 0, 1);        swap(s, 4, 5);        swap(s, 1, 4);        break;    case 1:        swap(s, 0, 2);        swap(s, 3, 5);        swap(s, 0, 5);        break;    case 2:        swap(s, 1, 4);        swap(s, 0, 1);        swap(s, 4, 5);        break;    case 3:        swap(s, 0, 2);        swap(s, 3, 5);        swap(s, 2, 3);        break;    case 4:        swap(s, 1, 2);        swap(s, 3, 4);        swap(s, 1, 4);        break;    }}void initiate(State* s) {    for(int i = 0; i < 4; i ++) {        if(s->dice[0] == startTop) break;        rot(s, 0);    }    for(int i = 0; i < 4; i ++) {        if(s->dice[0] == startTop) break;        rot(s, 1);    }    //上面分别按x轴和y轴旋转，直到达到题目要求的top面    for(int i = 0; i < 4; i ++) {        if(s->dice[1] == startFront) break;        rot(s,4);    }    //按z轴旋转，直到达到题目要求的冲着自己的(front)面}void swap(State* s, int a, int b) {    int tmp = s->dice[a];    s->dice[a] = s->dice[b];    s->dice[b] = tmp;}int inside(int x, int y) {    if(x < 1 || x > m || y < 1 || y > n) return 0; return 1;}int statecmp(State* s1, State* s2) {    if(s1->r != s2->r || s1->c != s2->c) return 0;    for(int i = 0; i < 6; i ++)        if((s1->dice)[i] != (s2->dice)[i]) return 0;    return 1;}State* solve(State* startS) {           //BFS    vector<State*> vis;    queue<State*> q;    q.push(startS);    int moveflag = 0;                   //避免一开始就判断为抵达    while(!q.empty()) {        State* curS = q.front(); q.pop();        int curR = curS->r, curC = curS->c;        if(curR == startR && curC == startC && moveflag) return curS;       //抵达目的地        int flag = 0;        for(int i = 0; i < vis.size(); i ++)            if(statecmp(vis[i], curS)) {                flag = 1;                break;            }        if(flag) continue;              //若之前到达过这个状态则不往下继续。这里用map会比较快，但是要定义State的小于号操作符。鉴于状态的可能性不算多(10^2级)，这里就不做优化了        vis.push_back(curS);        for(int i = 0; i < 4; i ++) {            int newR = curR + step[0][i], newC = curC + step[1][i];            if(inside(newR, newC) && (maze[newR][newC] == curS->dice[0] || maze[newR][newC] == -1)) {                State* newS = new State(newR, newC, curS->dice);        //再次：这里应该用内存池解决泄露                rot(newS, i);                newS->father = curS;                q.push(newS);                moveflag = 1;            }        }    }    return NULL;}void print_ans(State* endS) {    if(endS == NULL) {        printf("  No Solution Possible\n");        return;    }    State* curS = endS;    stack<pair<int,int> > s;    while(curS != NULL) {        s.push(pair<int,int>(curS->r, curS->c));        curS = curS->father;    }    int cnt = 0;    printf("  ");    while(1) {        printf("(%d,%d)", s.top().first, s.top().second);        s.pop();        if(!s.empty()){            printf(",");            if((++cnt)%9 == 0) {                printf("\n");                printf("  ");            }        }        else {            printf("\n");            break;        }    }}

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