BFS(两个水杯转换水量)

来源：互联网发布：数据库基础教程电子版编辑：程序博客网时间：2024/04/30 18:19
题意：给出两个容积分别为 a 和 b 的pot，按照以下三种操作方式，求出能否在一定步数后，使者两个pot的其中一个的水量为c。
1.FILL(i)：将ipot倒满水。
2.DROP(i)：将ipot倒空水。
3.POUR(i,j)：将ipot的水倒到jpot上，直至要么ipot为空，要么jpot为满。
思路：bfs求最短路径，与1426类似，只是每个节点的子节点数为6个而已。具体参照1426。
//Memory Time//232K   32MS #include<iostream>#include<string>#include<sstream>#include<map>using namespace std;int v1,v2;  //两个瓶子的容量int c;      //目标残余水量int k1,k2;  //在某状态时两个瓶子的剩余水量,temporarytypedef class{    public:        int x,y; //当前状态(两个瓶子中的水量)        int pos;  //记录前一状态在队列queue中的下标        int step;  //当前步数}process;//把整数a、b整合为 "a,b"  的字符串形式(不包括引号)，用于标记状态string combAB(int a,int b){    string s;    ostringstream oss;    oss<<a;    oss<<',';    oss<<b;    s=oss.str();    oss.str("");  //清空oss对象内所存储的流    return s;}void fill(int i){    switch(i)    {        case 1: {k1=v1; return;}        case 2: {k2=v2; return;}    }}void drop(int i){    switch(i)    {        case 1: {k1=0; return;}        case 2: {k2=0; return;}    }}void pour(int i,int j){    switch(i)    {        case 1:   //  v1 to v2            {                if(k1+k2<=v2)                {                    k2=k1+k2;                    k1=0;                }                else                {                    k1=k1+k2-v2;                    k2=v2;                }                return;            }        case 2:   //  v2 to v1            {                if(k1+k2<=v1)                {                    k1=k1+k2;                    k2=0;                }                else                {                    k2=k1+k2-v1;                    k1=v1;                }                return;            }    }}void BFS(void){    int operation[1000]={0}; //当前步的操作: 1z0:清空z瓶子  2z0:装满z瓶子  3xy:从x瓶倒向y瓶    map<string,bool>vist;    vist["0,0"]=true;    process queue[1000];  //状态队列    int head,tail;    queue[head=0].x=0;    queue[tail=0].y=0;    queue[tail++].step=0;    string ts;  //temporary    while(head<tail)    {        process p=queue[head];        if(p.x==c || p.y==c)   //得到要求的剩余水量c        {            cout<<p.step<<endl;            /*下标回溯，输出操作过程*/            int ps=p.step;            int* steps=new int[ps+1];  //从1到p.step顺序记录各步操作的下标，不使用steps[0]            steps[ps--]=tail-1;            while(ps)            {                steps[ps]=queue[ steps[ps+1] ].pos;                ps--;            }            for(int i=1;i<=p.step;i++)            {                int temp=operation[ steps[i]-1 ];  //注意各个数组间的下标关系                switch(temp/100)                {                    case 1:                        {                            cout<<"DROP("<<(temp/10)%10<<')'<<endl;                            break;                        }                    case 2:                        {                            cout<<"FILL("<<(temp/10)%10<<')'<<endl;                            break;                        }                    case 3:                        {                            cout<<"POUR("<<(temp/10)%10<<','<<temp%10<<')'<<endl;                            break;                        }                }            }            delete steps;            return;        }        /*装满v1*/        k1=p.x;        k2=p.y;        fill(1);        ts=combAB(k1,k2);        if(!vist[ts])        {            vist[ts]=true;            queue[tail].x=k1;            queue[tail].y=k2;            queue[tail].step=p.step+1;  //当前的操作步数            queue[tail].pos=head;      //前一步操作在queue[]中的下标            operation[tail++]=210;     //当前的操作        }        /*装满v2*/        k1=p.x;        k2=p.y;        fill(2);        ts=combAB(k1,k2);        if(!vist[ts])        {            vist[ts]=true;            queue[tail].x=k1;            queue[tail].y=k2;            queue[tail].step=p.step+1;            queue[tail].pos=head;            operation[tail++]=220;        }        /*清空v1*/        k1=p.x;        k2=p.y;        drop(1);        ts=combAB(k1,k2);        if(!vist[ts])        {            vist[ts]=true;            queue[tail].x=k1;            queue[tail].y=k2;            queue[tail].step=p.step+1;            queue[tail].pos=head;            operation[tail++]=110;        }        /*清空v2*/        k1=p.x;        k2=p.y;        drop(2);        ts=combAB(k1,k2);        if(!vist[ts])        {            vist[ts]=true;            queue[tail].x=k1;            queue[tail].y=k2;            queue[tail].step=p.step+1;            queue[tail].pos=head;            operation[tail++]=120;        }        /*v1倒向v2*/        k1=p.x;        k2=p.y;        pour(1,2);        ts=combAB(k1,k2);        if(!vist[ts])        {            vist[ts]=true;            queue[tail].x=k1;            queue[tail].y=k2;            queue[tail].step=p.step+1;            queue[tail].pos=head;            operation[tail++]=312;        }        /*v2倒向v1*/        k1=p.x;        k2=p.y;        pour(2,1);        ts=combAB(k1,k2);        if(!vist[ts])        {            vist[ts]=true;            queue[tail].x=k1;            queue[tail].y=k2;            queue[tail].step=p.step+1;            queue[tail].pos=head;            operation[tail++]=321;        }        head++;    }    cout<<"impossible"<<endl;    return;}int main(void){    while(cin>>v1>>v2>>c)        BFS();    return 0;}
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