搜索（广度优先搜索）BFS 2

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题目1457：非常可乐
题目描述：
大家一定觉的运动以后喝可乐是一件很惬意的事情，但是seeyou却不这么认为。因为每次当seeyou买了可乐以后，阿牛就要求和seeyou一起分享这一瓶可乐，而且一定要喝的和seeyou一样多。但seeyou的手中只有两个杯子，它们的容量分别是N 毫升和M 毫升 可乐的体积为S （S<101）毫升(正好装满一瓶) ，它们三个之间可以相互倒可乐 (都是没有刻度的，且 S==N+M，101＞S＞0，N＞0，M＞0) 。聪明的ACMER你们说他们能平分吗？如果能请输出倒可乐的最少的次数，如果不能输出"NO"。
输入：
三个整数 : S 可乐的体积 , N 和 M是两个杯子的容量，以"0 0 0"结束。
输出：
如果能平分的话请输出最少要倒的次数，否则输出"NO"。
样例输入：
7 4 3
4 1 3
0 0 0
样例输出：
NO
3
*/
#include <stdio.h>
#include <queue>
using namespace std;
struct N{//状态结构体
int a,b,c;//每个杯子中可乐的体积
int t;//得到该体积组倾倒次数
};
queue<N> Q;//队列
bool mark[101][101][101];//对体积组(x,y,z)进行标记，即只有第一次得到包含
//体积组(x,y,z)的状态为有效状态，其余的舍去
void AtoB(int &a, int sa, int &b, int sb){//倾倒函数，由容积为sa的杯子倒往
//容积为sb的杯子，其中引用参数a和b，初始时为原始杯子中可乐的体积，当函数调用
//完毕后，为各自杯子中可乐的新体积
if(sb - b >= a){//若a可以全部倒到b中
b += a;
a = 0;
}
else{//否则
a -= sb-b;
b = sb;
}
}
int BFS( int s, int n, int m){
while(Q.empty() == false){//当队列非空时，重复循环
N now = Q.front();//拿出队头状态
Q.pop();//弹出队头状态
int a,b,c;//a,b,c临时保存三个杯子中可乐体积
a = now.a;
b = now.b;
c = now.c;//读出该状态三个杯子中可乐体积
AtoB(a,s,b,n);//由a倾倒向b
if(mark[a][b][c] == false){//若该体积组尚未出现
mark[a][b][c] = true;//标记该体积组
N tmp;
tmp.a = a;
tmp.b = b;
tmp.c = c;
tmp.t = now.t + 1;//生成新的状态
if(a == s/2 && b == s/2) return tmp.t;
if(c == s/2 && b == s/2) return tmp.t;
if(a == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
//若该状态已经为平分状态，则直接返回该状态的耗时
Q.push(tmp);//否则加入队列

}
a = now.a;
b = now.b;
c = now.c;//重置a,b,c为未倾倒前的体积
AtoB(b,n,a,s);//b倒向a
if(mark[a][b][c] == false){
mark[a][b][c] = true;
N tmp;
tmp.a = a;
tmp.b = b;
tmp.c = c;
tmp.t = now.t + 1;
if(a == s/2 && b == s/2) return tmp.t;
if(a == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
if(b == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
Q.push(tmp);


}
a = now.a;
b = now.b;
c = now.c;
AtoB(a,s,c,m);//a倒向c
if(mark[a][b][c] == false){
mark[a][b][c] = true;
N tmp;
tmp.a = a;
tmp.b = b;
tmp.c = c;
tmp.t = now.t + 1;
if(a == s/2 && b == s/2) return tmp.t;
if(a == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
if(b == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
Q.push(tmp);
}
a = now.a;
b = now.b;
c = now.c;
AtoB(c,m,a,s);//c倒向a
if(mark[a][b][c] == false){
mark[a][b][c] = true;
N tmp;
tmp.a = a;
tmp.b = b;
tmp.c = c;
tmp.t = now.t + 1;
if(a == s/2 && b == s/2) return tmp.t;
if(a == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
if(b == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
Q.push(tmp);
}
a = now.a;
b = now.b;
c = now.c;
AtoB(b,n,c,m);//b倒向c
if(mark[a][b][c] == false){
mark[a][b][c] = true;
N tmp;
tmp.a = a;
tmp.b = b;
tmp.c = c;
tmp.t = now.t + 1;
if(a == s/2 && b == s/2) return tmp.t;
if(a == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
if(b == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
Q.push(tmp);
}
a = now.a;
b = now.b;
c = now.c;
AtoB(c,m,b,n);//c倒向b
if(mark[a][b][c] == false){
mark[a][b][c] = true;
N tmp;
tmp.a = a;
tmp.b = b;
tmp.c = c;
tmp.t = now.t + 1;
if(a == s/2 && b == s/2) return tmp.t;
if(a == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
if(b == s/2 && c == s/2) return tmp.t;
Q.push(tmp);
}
}
return -1;
}
int main(){
int s,n,m;
int i,j,k;
while(scanf("%d%d%d",&s,&n,&m) != EOF){
if(s == 0) break;//若s为0,则n,m为0则退出
if(s%2 == 1){//若s为奇数则不可能平分，直接输出NO
puts("NO");
continue;
}
for(i=0;i<=s;i++){
for(j=0;j<=n;j++){
for(k=0;k<=m;k++){
mark[i][j][k] = false;
}
}
}//初始化状态
N tmp;
tmp.a = s;
tmp.b = 0;
tmp.c = 0;
tmp.t = 0;//初始时状态
while(Q.empty() == false) Q.pop();//清空队列中状态
Q.push(tmp);//将初始状态放入队列
mark[s][0][0] = true;//标记初始状态
int rec = BFS(s,n,m);//广度优先搜索
if(rec == -1) //若为-1输出NO
puts("NO");
else printf("%d\n",rec);//否则输出答案
}


return 0;
}