对一个复原魔方进行操作，记录操作后魔方状态

下面为为阿里巴巴的一道笔试题

一个三阶魔方由六个面组成，颜色分别是白色（W），对面为黄色（Y），红色（R），对面为橙色（O），绿色（G）对面为蓝色（B）。如果手持魔方，白色向上，红色朝向自己，则绿色在左手侧。                        该程序对一个处于还原状态的魔方进行操作，打印操作后的魔方状态。操着指令为单个指令组成的字符串。单个操作指令包括：1. U：白色棉顺时针旋转90度2. D：黄色面顺时针旋转90度3. F：红色面顺时针旋转90度4. B：橙色面顺时针旋转90度5. L：绿色面顺时针旋转90度6. R：蓝色面顺时针旋转90度其中顺时针旋转定义为将该面朝向自己的顺时针方向。按WYROGB顺序输出经过操作后6个面的状态。每个面首先输出中行块颜色，然后从此面面向自己时的左下角开始，顺时针顺出每块的颜色。输出一面后换行。请设计一个数据结构表示魔方，并给予该数据结构完成功能。

本人用C++代码代码实现。具体如下：

包括的头文件

#include "stdafx.h"#include <string>#include <iostream>

结构体

总共六个面，每个面有九个格每个格子从编号如下：

0|1|23|4|56|7|8

struct mofang_status{    std::string face_f[9];//front面，红色面    std::string face_l[9];//left面，绿色面    std::string face_r[9];//right面，蓝色面    std::string face_u[9];//up面，白色面    std::string face_d[9];//down面，黄色面    std::string face_b[9];//back面，橙色面};

操作

U 白面顺时针旋转90度

变动包括两部分：
1 与U面直接相连四个面的三个格顺时针替换。
2 U面本身瞬时针移动。

• front（R）的i号位被被right的i（B）号位代替
• right的i（B）号位被back的i号位代替（O）
• back（O）的i号位被left（G）的i号位代替
• left（G）的i号位被front（R）的i号位代替
• up（W）面的位置顺时针转动一圈变成：
  6|3|0
  7|4|1
  8|5|2

void  U_function(mofang_status &status){    std::string temp;    for (int i =0;i<3;i++)    {        temp=status.face_f[i];        status.face_f[i]=status.face_r[i];        status.face_r[i]=status.face_b[i];        status.face_b[i]=status.face_l[i];        status.face_l[i]=temp;    }    temp = status.face_u[0];    status.face_u[0]=status.face_u[6];    status.face_u[6]=status.face_u[8];    status.face_u[8]=status.face_u[2];    status.face_u[2]=temp;    temp = status.face_u[1];    status.face_u[1]=status.face_u[3];    status.face_u[3]=status.face_u[7];    status.face_u[7]=status.face_u[5];    status.face_u[5]=temp;}

D黄面顺时针旋转90度

void  D_function(mofang_status &status){    std::string temp;    for (int i = 6;i < 9;i++)    {        temp=status.face_f[i];        status.face_f[i]=status.face_l[i];        status.face_l[i]=status.face_b[i];        status.face_b[i]=status.face_r[i];        status.face_r[i]=temp;    }    temp = status.face_d[0];    status.face_d[0]=status.face_d[6];    status.face_d[6]=status.face_d[8];    status.face_d[8]=status.face_d[2];    status.face_d[2]=temp;    temp = status.face_d[1];    status.face_d[1]=status.face_d[3];    status.face_d[3]=status.face_d[7];    status.face_d[7]=status.face_d[5];    status.face_d[5]=temp;}

F红面顺时针旋转90度

void  F_function(mofang_status &status){    std::string temp;    for (int i = 6;i < 9;i++)    {        temp=status.face_u[i];        status.face_u[i]=status.face_l[i];        status.face_l[i]=status.face_d[i];        status.face_d[i]=status.face_r[i];        status.face_r[i]=temp;    }    temp = status.face_f[0];    status.face_f[0]=status.face_f[6];    status.face_f[6]=status.face_f[8];    status.face_f[8]=status.face_f[2];    status.face_f[2]=temp;    temp = status.face_f[1];    status.face_f[1]=status.face_f[3];    status.face_f[3]=status.face_f[7];    status.face_f[7]=status.face_f[5];    status.face_f[5]=temp;}

B橙面顺时针旋转90度

void  B_function(mofang_status &status){    std::string temp;    for (int i = 0;i < 3;i++)    {        temp=status.face_u[i];        status.face_u[i]=status.face_r[i];        status.face_r[i]=status.face_d[i];        status.face_d[i]=status.face_l[i];        status.face_l[i]=temp;    }    temp = status.face_b[0];    status.face_b[0]=status.face_b[6];    status.face_b[6]=status.face_b[8];    status.face_b[8]=status.face_b[2];    status.face_b[2]=temp;    temp = status.face_b[1];    status.face_b[1]=status.face_b[3];    status.face_b[3]=status.face_b[7];    status.face_b[7]=status.face_b[5];    status.face_b[5]=temp;}

L绿面顺时针旋转90度

void  L_function(mofang_status &status){    std::string temp;    for (int i = 0;i < 8;i+=3)    {        temp=status.face_f[i];        status.face_f[i]=status.face_u[i];        status.face_u[i]=status.face_b[i];        status.face_b[i]=status.face_d[i];        status.face_d[i]=temp;    }    temp = status.face_l[0];    status.face_l[0]=status.face_l[6];    status.face_l[6]=status.face_l[8];    status.face_l[8]=status.face_l[2];    status.face_l[2]=temp;    temp = status.face_l[1];    status.face_l[1]=status.face_l[3];    status.face_l[3]=status.face_l[7];    status.face_l[7]=status.face_l[5];    status.face_l[5]=temp;}

R蓝面顺时针旋转90度

void  R_function(mofang_status &status){    std::string temp;    for (int i = 2;i < 9;i+=3)    {        temp=status.face_f[i];        status.face_f[i]=status.face_d[i];        status.face_d[i]=status.face_b[i];        status.face_b[i]=status.face_u[i];        status.face_u[i]=temp;    }    temp = status.face_r[0];    status.face_r[0]=status.face_r[6];    status.face_r[6]=status.face_r[8];    status.face_r[8]=status.face_r[2];    status.face_r[2]=temp;    temp = status.face_r[1];    status.face_r[1]=status.face_r[3];    status.face_r[3]=status.face_r[7];    status.face_r[7]=status.face_r[5];    status.face_r[5]=temp;}

测试函数

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){    /*设置初始状态*/    mofang_status status_now;    for (int i =0;i<9;i++)    {        status_now.face_f[i]="R";        status_now.face_u[i]="W";        status_now.face_r[i]="B";        status_now.face_l[i]="G";        status_now.face_b[i]="O";        status_now.face_d[i]="Y";    }    /*输入操作指令*/    std::string input;    std::cin>>input;    /*提取输入指令，并对指令执行相应操作*/    std::string::iterator beg = input.begin();    std::string L = "L";    std::string R = "R";    std::string U = "U";    std::string D = "D";    std::string F = "F";    std::string B = "B";    for(std::string::iterator beg = input.begin();beg!=input.end();beg++){    if ((*beg) == *(L.begin()))    {        L_function(status_now);    }    else if((*beg) == *(R.begin())){        R_function(status_now);    }    else if((*beg) == *(U.begin())){        U_function(status_now);    }    else if((*beg) == *(D.begin())){        D_function(status_now);    }    else if((*beg) == *(F.begin())){        F_function(status_now);    }    else if((*beg) == *(B.begin()))        B_function(status_now);    }    /*按照规定输出变换后的魔方状态*/    int num[9] = {4,6,3,0,1,2,5,8,7};        for (int j=0;j<9;j++)        {            std::cout<<status_now.face_u[num[j]];        }        std::cout<<std::endl;        for (int j=0;j<9;j++)        {            std::cout<<status_now.face_d[num[j]];        }        std::cout<<std::endl;        for (int j=0;j<9;j++)        {            std::cout<<status_now.face_f[num[j]];        }        std::cout<<std::endl;        for (int j=0;j<9;j++)        {            std::cout<<status_now.face_b[num[j]];        }        std::cout<<std::endl;        for (int j=0;j<9;j++)        {            std::cout<<status_now.face_l[num[j]];        }        std::cout<<std::endl;        for (int j=0;j<9;j++)        {            std::cout<<status_now.face_r[num[j]];        }        std::cout<<std::endl;       return 0;}