蓝桥杯真题----青蛙跳杯子 BFS（广度优先搜索法)



       问题描述

　　X星球的流行宠物是青蛙，一般有两种颜色：白色和黑色。
　　X星球的居民喜欢把它们放在一排茶杯里，这样可以观察它们跳来跳去。
　　如下图，有一排杯子，左边的一个是空着的，右边的杯子，每个里边有一只青蛙。


　　*WWWBBB


　　其中，W字母表示白色青蛙，B表示黑色青蛙，*表示空杯子。


　　X星的青蛙很有些癖好，它们只做3个动作之一：
　　1. 跳到相邻的空杯子里。
　　2. 隔着1只其它的青蛙（随便什么颜色）跳到空杯子里。
　　3. 隔着2只其它的青蛙（随便什么颜色）跳到空杯子里。


　　对于上图的局面，只要1步，就可跳成下图局面：


　　WWW*BBB


　　本题的任务就是已知初始局面，询问至少需要几步，才能跳成另一个目标局面。


　　输入为2行，2个串，表示初始局面和目标局面。
　　输出要求为一个整数，表示至少需要多少步的青蛙跳。

样例输入

*WWBB
WWBB*

样例输出

2

样例输入

WWW*BBB
BBB*WWW

样例输出

10

数据规模和约定

　　我们约定，输入的串的长度不超过15


　　资源约定：
　　峰值内存消耗（含虚拟机） < 256M
　　CPU消耗 < 1000ms

    


　　请严格按要求输出，不要画蛇添足地打印类似：“请您输入...” 的多余内容。


　　所有代码放在同一个源文件中，调试通过后，拷贝提交该源码。
　　不要使用package语句。不要使用jdk1.7及以上版本的特性。
　　主类的名字必须是：Main，否则按无效代码处理。


　　----------------------------


　　笨笨有话说：
　　我梦见自己是一棵大树，
　　青蛙跳跃，
　　我就发出新的枝条，
　　春风拂动那第 5 层的新枝,
　　哦，我已是枝繁叶茂。

    

          题目解析：

               首先这是典型的BFS题，最大的问题在于查重。我试过想要通过构造Hash表来解决，发现设计函数有难度。直接暴力式的反查，又回超时。这里采用了一个15 维的数组强行解决的

   

        MyCode（我的程序代码）:

/*蓝桥杯真题----青蛙跳杯子   BFS（广度优先搜索法) */
/*  作者： 兔毛博客   ID:AdminTmao */
#include
#include
#include

using namespace std;
//Queue Type
class Queue{
public:
 string state;    
 int ans;
 int move;
 Queue *next;
 Queue(string &s,int a,int x):state(s),ans(a),move(x),next(0){}
};
//BeginState(起始状态），EndState(最终状态）
string BEGIN,END;
//QueueList(队列表),QueueHead(队列头),QueueRear(队列尾) 
Queue *QUEUE=0,
   *FRONT=0,
   *REAR=0;
//StateSize (状态范围)
int LEN;

//Sign State  Exist!
//标记 某种状态是否出现过。1为出现过，0为没现过。用于查重
bool  SIGN[3][3][3][3][3][3][3][3][3][3][3][3][3][3][3];
//Elem TO Addess
//元素转换为地址
int Addess(const string &s,int a)
{
 if(a>=LEN||s.at(a)=='*') return 0;
 if(s.at(a)=='W') return 1;
 return 2; 
}
//Find State  Exist?
//查找状态是否出现过
bool Find(string &s)
{
  bool &p=SIGN[Addess(s,0)][Addess(s,1)][Addess(s,2)][Addess(s,3)]
        [Addess(s,4)][Addess(s,5)][Addess(s,6)][Addess(s,7)]
     [Addess(s,8)][Addess(s,9)][Addess(s,10)][Addess(s,11)]
     [Addess(s,12)][Addess(s,13)][Addess(s,14)];
 if(p) return 1;
 p=1;
 return 0;
 
}

//Insert queue operation
//插入到队列中的操作
void Push(string &s,int a,int x)
{
 if(Find(s)) return;
 if(!QUEUE){
  QUEUE=new Queue(s,a,x);
  REAR=QUEUE;
  FRONT=QUEUE;
  return;
 }
 REAR->next=new Queue(s,a,x);
 REAR=REAR->next;

}

 
bool Run(string &s,int x,int ex,int a)
{
 if(ex>=LEN||ex<0) return 0;
 s[x]=s[ex];
 s[ex]='*';
 if(s==END) return 1;
 Push(s,a+1,ex);
 s[ex]=s[x];
 s[x]='*';
 return 0;
}
int Bfs()
{

 string s;  
 int a,x;
 
 //Queue no null
 //当队列不为空时  
 while(FRONT){
  s=FRONT->state;
  a=FRONT->ans;
  x=FRONT->move;
  //If state = endstate return ans;
  //如果状态=最终状态，返回答案
  if(s==END) return a;  
  
  //Enum all targetstate
  //枚举出能达到达的目标状态，并运行
  if(Run(s,x,x+1,a)) return a+1;
  if(Run(s,x,x+2,a)) return a+1;
  if(Run(s,x,x+3,a)) return a+1;
  if(Run(s,x,x-1,a)) return a+1;
  if(Run(s,x,x-2,a)) return a+1;
  if(Run(s,x,x-3,a)) return a+1;
  
  //出队列
  Queue *p=FRONT;
  FRONT=FRONT->next;
  delete p;
 }
 
}
int main()
{
 //Input StateQueue And EndQueue (输入 初始状态和结束队列)
 cin>>BEGIN>>END;
 
 
 //StateSize (状态范围)
 LEN=BEGIN.size();
 
 
 
 
 //Hold initialstate and 0 and find '*' position insert queue;
 //将 初始状态和0和所查找出的'*'的位置插入到队列中
 Push(BEGIN,0,BEGIN.find('*'));  
 
 
 //Print BFS find ans;
 //打印出 BFS（广度优先搜索）所查找出来的答案
 cout< 
 
 
 return 0;
}