ACM21 三个水杯-Java

来源：互联网发布：linux lpctstr 编辑：程序博客网时间：2024/05/02 00:04

三个水杯

时间限制：1000 ms | 内存限制：65535 KB

难度：4

描述

给出三个水杯，大小不一，并且只有最大的水杯的水是装满的，其余两个为空杯子。三个水杯之间相互倒水，并且水杯没有标识，只能根据给出的水杯体积来计算。现在要求你写出一个程序，使其输出使初始状态到达目标状态的最少次数。

输入

第一行一个整数N(0<N<50)表示N组测试数据
接下来每组测试数据有两行，第一行给出三个整数V1 V2 V3 (V1>V2>V3 V1<100 V3>0)表示三个水杯的体积。
第二行给出三个整数E1 E2 E3 （体积小于等于相应水杯体积）表示我们需要的最终状态

输出

每行输出相应测试数据最少的倒水次数。如果达不到目标状态输出-1

样例输入

26 3 14 1 19 3 27 1 1

样例输出

3-1

I.分析广度优先搜索

 import java.util.LinkedList;import java.util.Queue;import java.util.Scanner;/** * 三个水杯时间限制：1000 ms  |  内存限制：65535 KB难度：4描述给出三个水杯，大小不一，并且只有最大的水杯的水是装满的，其余两个为空杯子。三个水杯之间相互倒水，并且水杯没有标识，只能根据给出的水杯体积来计算。现在要求你写出一个程序，使其输出使初始状态到达目标状态的最少次数。输入第一行一个整数N(0<N<50)表示N组测试数据接下来每组测试数据有两行，第一行给出三个整数V1 V2 V3 (V1>V2>V3 V1<100 V3>0)表示三个水杯的体积。第二行给出三个整数E1 E2 E3 （体积小于等于相应水杯体积）表示我们需要的最终状态输出每行输出相应测试数据最少的倒水次数。如果达不到目标状态输出-1样例输入26 3 14 1 19 3 27 1 1样例输出3-1 * @author daniel * @email 576699909@qq.com * @time 2016-5-17 上午10:20:59 */public class Main {public static int[] oldState = new int[3];public static int[] targetState = new int[3];//50*2public static boolean[][][] visited = new boolean[100][100][100];//stack栈public static Queue<CupNode> nodeQueue;public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);int testnum = input.nextInt();for (int i = 0; i < testnum; i++) {for (int j = 0; j < 3; j++) {oldState[j] = input.nextInt();}for (int j = 0; j < 3; j++) {targetState[j] = input.nextInt();}//全部填充false <span style="white-space:pre"></span>/*<span style="white-space:pre"></span>for (int j = 0; j < 100; j++)<span style="white-space:pre"></span>for (int k = 0; k < 100; k++)<span style="white-space:pre"></span>for (int l = 0; l < 100; l++)<span style="white-space:pre"></span>visited[j][k][l] = false;<span style="white-space:pre"></span>*/<span style="white-space:pre"></span>/**/ <span style="white-space:pre"></span>for (int j = 0; j < 100; j++)<span style="white-space:pre"></span>for (int k = 0; k < 100; k++)<span style="white-space:pre"></span>                Arrays.fill(visited[j][k], false); System.out.println(BFS());} }public static class CupNode {int[] state = new int[3];int stepNum;}public static boolean isAchieveTarget(CupNode currentNode) {for (int i = 0; i < 3; i++) {if (currentNode.state[i] != targetState[i]) {return false;}}return true;}public static void pourWater(int destination, int source, CupNode newNode) {int leftWaterFiled = oldState[destination] - newNode.state[destination];if (newNode.state[source] >= leftWaterFiled) {newNode.state[destination] += leftWaterFiled;newNode.state[source] -= leftWaterFiled;} else {newNode.state[destination] += newNode.state[source];newNode.state[source] = 0;}}/** * BFS * @author daniel * @time 2016-5-17 上午11:57:44 * @return */public static int BFS() {nodeQueue = new LinkedList<CupNode>();CupNode currentNode = new CupNode();currentNode.state[0] = oldState[0];currentNode.state[1] = currentNode.state[2] = 0;nodeQueue.add(currentNode);visited[currentNode.state[0]][currentNode.state[1]][currentNode.state[2]] = true;while (!nodeQueue.isEmpty()) {currentNode = nodeQueue.poll();if (isAchieveTarget(currentNode)) {return currentNode.stepNum;}for (int i = 0; i < 3; i++) {for (int j = 1; j < 3; j++) {int k = (i + j) % 3;if (currentNode.state[i] != 0 && oldState[k] > currentNode.state[k]) {CupNode newNode = new CupNode();for (int l = 0; l < 3; l++) {newNode.state[l] = currentNode.state[l];}newNode.stepNum = currentNode.stepNum;pourWater(k, i, newNode);newNode.stepNum = currentNode.stepNum + 1;if (!visited[newNode.state[0]][newNode.state[1]][newNode.state[2]]) {nodeQueue.add(newNode);visited[newNode.state[0]][newNode.state[1]][newNode.state[2]] = true;}}}}}return -1;}}

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