【算法浅析】CCF-CSP中关于游戏模拟问题的总结

（一）CCF201903-2 二十四点

• 题目描述
  

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• 题目分析
  本题主要是栈stack的使用，以及当遇到加减乘除符号时入栈操作
• 代码

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
const int N=10;
int main(){
	int n;
	//char str[N];
	string str;
	//定义字符栈和数字栈
	stack<int> num;
	stack<char> s;
	cin>>n;
	for(int i=0;i<n;i++){
		cin>>str;
		while(!s.empty()){
			s.pop();
		}
		while(!num.empty()){
			num.pop();
		}
		for(int j=0;j<str.length();j++){
			if(str[j]>='0'&&str[j]<='9'){
				//入num栈 
				int  number=str[j]-'0';
				num.push(number);
			}else if(str[j]=='+'){
				//入字符栈
				char c=str[j];
				s.push(c); 
			}else if(str[j]=='-') {
				str[j]='+';
				s.push(str[j]);
			    int number2=(-1)*(str[j+1]-'0');
			    num.push(number2);
			    j++;
			    
			}else if(str[j]=='x'){
				//直接进行计算
				int top=num.top();
				num.pop();
				 int sum_part=top*(str[j+1]-'0');
				 num.push(sum_part);
				 j++;
			}else if(str[j]=='/') {
				//直接进行计算 
				int top2=num.top();
				num.pop();
				int sum_part2=top2/(str[j+1]-'0');
				num.push(sum_part2);
				j++;
			}
		}
		//剩下的直接进行相加计算
		int sum=0;
		int count;
		while(!s.empty()) {
			int a=num.top();
			num.pop();
			s.pop();
			int b=num.top();
			num.pop();
			sum=a+b;
			num.push(sum);
		}
		count=num.top();
		num.pop();
		if(count==24){
			cout<<"Yes"<<endl;
			 
		}else{
			cout<<"No"<<endl;
		}
	} 
	return 0;

（二）CCF201604-2 俄罗斯方块

• 题目描述
  

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• 试题分析
  该题主要是模拟方块下落，先设置一个数组存储要下落的方块，然后下落，直到有一个方块碰到下面的方块为止，然后再将这些方块进行合并输出
• 代码

#include 
using namespace std;
const int ROW=15;
const int COL=10;
const int N=4;
int board[ROW+1][COL];
int block[N][N];
struct COORDS {
	int row,col;
}coords[N];

int main(){
	int row,col;
	//输入数据 
	for(int i=0;i<ROW;i++){
		for(int j=0;j<COL;j++){
			cin>>board[i][j];
		}
	}
	for(int i=0;i<N;i++){
		for(int j=0;j<N;j++){
			cin>>block[i][j];
		}
	}
	cin>>col;//输入第几列开始 
	//底边全放1
	for(int j=0;j<COL;j++){
		board[ROW][j]=1;
	}
	//提取小方块坐标
	int k=0;
	for(int i=0;i<N;i++){
		for(int j=0;j<N;j++){
			if(block[i][j]==1){
				coords[k].row=i;
				coords[k].col=j;
				k++;
			}
		}
	}
	//模拟小方块落下过程
	row=1;//从第一行开始进行下落 ,要是第零行就有则出都出不来 
	col--;// 1-7的整数
	bool checkflag;
	//触碰到就结束 
	for(;;){
		checkflag=false;
		for(int i=0;i<N;i++){
			//某个地方碰见为1 
			if(board[row+coords[i].row][col+coords[i].col]==1){
				checkflag=true;
				break;
			}
		}
		if(checkflag) {
			break;
		}
		row++;
	}
	//因为碰到的是这个图形的下一行，所以要row-- 
	row--; 
	//合并小方块到方格
	for(int i=0;i<N;i++){
		board[row+coords[i].row][col+coords[i].col]=1;
	} 
	//输出结果
	for(int i=0;i<ROW;i++){
		for(int j=0;j<COL;j++){
			if(j!=0){
				cout<<" ";
			}
			cout<<board[i][j];
		}
		cout<<endl; 
	} 
	return 0;
}

（三）CCF 201803-2 碰撞的小球

• 题目描述
  
• 试题分析
  1.只可能相邻的两个球相撞，要是碰到就反向（当两个小球在同一个位置上时）
2.只可能第一个小球撞到位置0上，只能第n个小球在L上
3.使用一个数组存储方向，使用一个数组存储位置，若是碰到0或L就那个球就反向，要是两球相碰，两个球就都反向
• 代码

#include
using namespace std;
int main(){
	//只可能相邻的两个球相撞
	//一个数组存储小球的位置，一个存储小球的方向 
	//要是碰到就反向即两个小球在一个位置上
	//只能第一个小球撞到位置0上，只能第n个小球撞到L上
	//故仅需两个数组就可以
	const int N=100;
	int n,L,t;
	int step[N];//方向 
	int pos[N]; 
	//输入数据
	cin>>n>>L>>t;
	//初始化 
	for(int i=1;i<N;i++){
		step[i]=1;
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>pos[i]; 	
	}
 pos[0]=0;
  pos[n+1]=L;
	//循环 
	while(t>0){
		t--;
		for(int i=1;i<=n;i++){
			if(pos[i]==0){
				step[i]=-step[i];
			}else if(pos[i]==L){
				step[i]=-step[i];
			}else if(pos[i]==pos[i+1]) {
				//碰到就反向 
				step[i]=-step[i];
				step[i+1]=-step[i+1];
			}
			pos[i]+=step[i];
		}
		for(int k=1;k<=n;k++){
			cout<<"pos"<<"["<<k<<"]"<<"="<<pos[k]<<" ";
		}
	    cout<<endl;
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(i!=1){
			cout<<" ";
		}
		cout<<pos[i];
	}
	cout<<endl; 
		
	
	return 0;
} 

（三）CCF 201709-02 公共钥匙盒

• 问题描述

 有一个学校的老师共用N个教室，按照规定，所有的钥匙都必须放在公共钥匙盒里，老师不能带钥匙回家。每次老师上课前，都从公共钥匙盒里找到自己上课的教室的钥匙去开门，上完课后，再将钥匙放回到钥匙盒中。
 钥匙盒一共有N个挂钩，从左到右排成一排，用来挂N个教室的钥匙。一串钥匙没有固定的悬挂位置，但钥匙上有标识，所以老师们不会弄混钥匙。
 每次取钥匙的时候，老师们都会找到自己所需要的钥匙将其取走，而不会移动其他钥匙。每次还钥匙的时候，还钥匙的老师会找到最左边的空的挂钩，将钥匙挂在这个挂钩上。如果有多位老师还钥匙，则他们按钥匙编号从小到大的顺序还。如果同一时刻既有老师还钥匙又有老师取钥匙，则老师们会先将钥匙全还回去再取出。
 今天开始的时候钥匙是按编号从小到大的顺序放在钥匙盒里的。有K位老师要上课，给出每位老师所需要的钥匙、开始上课的时间和上课的时长，假设下课时间就是还钥匙时间，请问最终钥匙盒里面钥匙的顺序是怎样的？

• 输入格式

 输入的第一行包含两个整数N, K。
 接下来K行，每行三个整数w, s, c，分别表示一位老师要使用的钥匙编号、开始上课的时间和上课的时长。可能有多位老师使用同一把钥匙，但是老师使用钥匙的时间不会重叠。
 保证输入数据满足输入格式，你不用检查数据合法性。

• 输出格式

输出一行，包含N个整数，相邻整数间用一个空格分隔，依次表示每个挂钩上挂的钥匙编号。

• 样例输入

5 2
4 3 3
2 2 7

• 样例输出

1 4 3 2 5

• 样例说明

  第一位老师从时刻3开始使用4号教室的钥匙，使用3单位时间，所以在时刻6还钥匙。第二位老师从时刻2开始使用钥匙，使用7单位时间，所以在时刻9还钥匙。
  每个关键时刻后的钥匙状态如下（X表示空）：
  时刻2后为1X345；
  时刻3后为1X3X5；
  时刻6后为143X5；
  时刻9后为14325。

• 样例输入

5 7
1 1 14
3 3 12
1 15 12
2 7 20
3 18 12
4 21 19
5 30 9

• 样例输出

1 2 3 5 4

• 试题分析
  使用priority_queue进行处理，定义归还与借出规则，使用‘G'代表借出，使用'R'代表归还’
• 代码

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
struct key{
	int num;//钥匙号
	char op;
	int time;//时间点
	bool operator<(key a)const{
		if(time!=a.time){
			return time>a.time;
		}else if(op!=a.op){
			return op<a.op;
		}else{
			return num>a.num;
		}
	} 
};
const int N=1000;
int hook[N+1];
 
int main(){
	int n;
	int k;
	int w,s,c;
	priority_queue<key> q;
	key t;
	cin>>n>>k;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		hook[i]=i;
	}
	for(int i=1;i<=k;i++){
		cin>>w>>s>>c;
		t.num=w;
		t.time=s;
		t.op='G';
		q.push(t);
		t.op='R';
		t.time=s+c;
		q.push(t);
	}
	while(!q.empty()){
		t=q.top();
		q.pop();
		//若为借钥匙操作 
		if(t.op=='G'){
			for(int i=1;i<=n;i++){
				if(hook[i]==t.num){
					hook[i]=0;
					break;
				}
			}
		}else{
			for(int i=1;i<=n;i++){
				if(hook[i]==0){
					hook[i]=t.num;
					break;
				}
			}
		}
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(i!=1){
			cout<<" ";
		}
		cout<<hook[i];
	}
		 cout<<endl;
	return 0;
}

（四）参考文献

【1】西安电子科技大学2020年攻读硕士学位研究生复试资料