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大致题意:
哈哈,玩过“GBA口袋怪兽”的同学看到这题都应该非常容易理解了,“游戏也不过是这样写出来的”O(∩_∩)O哈~
题意不难懂,我大致翻译一下:
就是要求把一个冰壶从起点“2”用最少的步数移动到终点“3”
其中0为移动区域,1为石头区域,冰壶一旦想着某个方向运动就不会停止,也不会改变方向(想想冰壶在冰上滑动),除非冰壶撞到石头1 或者 到达终点 3
注意的是:
冰壶撞到石头后,冰壶会停在石头前面,此时(静止状态)才允许改变冰壶的运动方向,而该块石头会破裂,石头所在的区域由1变为0. 也就是说,冰壶撞到石头后,并不会取代石头的位置。
终点是一个摩擦力很大的区域,冰壶若到达终点3,就会停止在终点的位置不再移动。
解题思路:
其实与其说这是深搜题,我觉得更像模拟题。。。
要先明确:
0为滑动区域
1为石头区域
2为起点,也是可滑动区域
3为终点,不可滑动区域
(1) 起点为“2”,也是一个可滑动的区域,所以标记起点位置之后,可以把起点当做0
(2) 注意区分冰壶是运动的还是静止的,若是静止的话,旁边1格有石头是不能走的。
(3) 输出冰壶从2到3的最短路,如果最短路的步数大于10(不包括10),视作无法走到终点(其实这是用来剪枝的)
(4) 滑动过程中冰壶不允许出界
基于上面的原则,不难发现:
(1)所谓的“走一步”,就是指冰壶从一个静止状态到下一个静止状态,就是说冰壶在运动时经过的“格数”不视作“步数”,也就是说冰壶每次移动的距离都是不定的。
(2)还有就是由于石头会因为冰壶的碰撞而消失,因此冰壶每“走一步”,场地的环境就会改变一次。
(3)基于(2),可以发现本题虽然是要找 “最短路”,但是BFS几乎不可能,因为每“走一步”,场地的状态就要改变一次;而如果该步不满足要求,又要求把场地的状态还原到前一步,这只有DFS能做到。
(4)基于(3),DFS不是BFS,不能简单地用它来找最短路,必须要把所有可能的路一一找出来,再逐一比较它们的步数才能确定最短。但题目值允许1000MS,此时就面临一个超时的问题。所以题目才同时给出“步数超过10则视为失败”的条件,这是用来剪枝的
有了上面的分析,就能最终确定本题的解法了:
有2种方法:
DFS+Vector+剪枝
DFS+回溯+剪枝
但是由于POJ对STL的“兼容性”很差,我用STL就没见过不TLE的题。。。这题也一样,所以不推荐,其实Vector是很好用的,利用它的特性可以在DFS返回上一步时,自动还原场地状态,而回溯法则需要手动还原场地状态(其实也就8行代码)
DFS用于寻找路径,回溯(或Vector)用于还原棋盘状态,剪枝用于优化
另外注意的时,如果把冰壶定义为“动静”两种状态,那么搜索时就可以以“格”为单位,+1搜索,详细可以看我的程序,我感觉这样比较简单。我感觉每步都用for找移动的格数会非常烦
下面我会把两种代码都贴出来,供大家参考。
/*DFS+回溯+剪枝*/ //Memory Time //188K 329MS #include<iostream> using namespace std; const int inf=11; typedef class { public: int r,c; //冰壶当前位置 bool status; //status冰壶当前状态:运动true ,静止false }SE; SE s,e; //记录冰壶起止点 int w,h; //场地size int MinStep; //最短路 int board[30][30]; //场地 void DFS(int i,int j,bool status,int direction,int step,bool flag) { //direction:冰壶当前运动方向 North:0 West:1 South:2 East:3 //flag:是否消除direction方向下一格位置的石头 if(step>10) //剪枝,超过10步的走法就不再考虑了 return; if(board[i][j]==3) //终点 { if(MinStep>step) MinStep=step; return; } if(flag) //消除石头 { switch(direction) { case 0: {board[i-1][j]=0; break;} case 1: {board[i][j-1]=0; break;} case 2: {board[i+1][j]=0; break;} case 3: {board[i][j+1]=0; break;} } } if(!status) //静止 { if(i-1>=1 && (board[i-1][j]==0 || board[i-1][j]==3)) //North DFS(i-1,j,true,0,step+1,false); if(j-1>=1 && (board[i][j-1]==0 || board[i][j-1]==3)) //West DFS(i,j-1,true,1,step+1,false); if(i+1<=h && (board[i+1][j]==0 || board[i+1][j]==3)) //South DFS(i+1,j,true,2,step+1,false); if(j+1<=w && (board[i][j+1]==0 || board[i][j+1]==3)) //East DFS(i,j-1,true,3,step+1,false); } else if(status) //运动 { switch(direction) { case 0: { if(i-1<1) //预判下一步是否越界 return; else { if(board[i-1][j]==0) //下一位置为0且不越界,继续运动 DFS(i-1,j,true,0,step,false); else if(board[i-1][j]==1) //下一位置为1且不越界,停止运动,并消除下一位置的石头 DFS(i,j,false,0,step,true); else if(board[i-1][j]==3) //下一位置为3且不越界,运动到位置3后停止运动,游戏结束 DFS(i-1,j,false,0,step,false); } break; } case 1: { if(j-1<1) //预判下一步是否越界 return; else { if(board[i][j-1]==0) //下一位置为0且不越界,继续运动 DFS(i,j-1,true,1,step,false); else if(board[i][j-1]==1) //下一位置为1且不越界,停止运动,并消除下一位置的石头 DFS(i,j,false,1,step,true); else if(board[i][j-1]==3) //下一位置为3且不越界,运动到位置3后停止运动,游戏结束 DFS(i,j-1,false,1,step,false); } break; } case 2: { if(i+1>h) //预判下一步是否越界 return; else { if(board[i+1][j]==0) //下一位置为0且不越界,继续运动 DFS(i+1,j,true,2,step,false); else if(board[i+1][j]==1) //下一位置为1且不越界,停止运动,并消除下一位置的石头 DFS(i,j,false,2,step,true); else if(board[i+1][j]==3) //下一位置为3且不越界,运动到位置3后停止运动,游戏结束 DFS(i+1,j,false,2,step,false); } break; } case 3: { if(j+1>w) //预判下一步是否越界 return; else { if(board[i][j+1]==0) //下一位置为0且不越界,继续运动 DFS(i,j+1,true,3,step,false); else if(board[i][j+1]==1) //下一位置为1且不越界,停止运动,并消除下一位置的石头 DFS(i,j,false,3,step,true); else if(board[i][j+1]==3) //下一位置为3且不越界,运动到位置3后停止运动,游戏结束 DFS(i,j+1,false,3,step,false); } break; } } } if(flag) //回溯前还原石头,即还原上一步的棋盘状态 { switch(direction) { case 0: {board[i-1][j]=1; break;} case 1: {board[i][j-1]=1; break;} case 2: {board[i+1][j]=1; break;} case 3: {board[i][j+1]=1; break;} } } return; } int main(void) { while(cin>>w>>h) { if(!w && !h) break; /*Structure the Board*/ MinStep=inf; for(int i=1;i<=h;i++) for(int j=1;j<=w;j++) { cin>>board[i][j]; if(board[i][j]==2) { s.r=i; s.c=j; s.status=false; board[i][j]=0; //记录起点位置后,把它作为0处理 } if(board[i][j]==3) //终点是特别位置,冰壶经过或到达该格都会停止 { e.r=i; e.c=j; } } /*Search the min path*/ DFS(s.r , s.c , s.status , 0 , 0 , false); if(MinStep<=10) cout<<MinStep<<endl; //DFS里面虽然剪枝了,但是可能把全部走法都剪了,因此还是要判断 else cout<<-1<<endl; } return 0; }
============华丽的分割线===============
/*DFS+Vector+剪枝*/ //TLE //万恶的POJ好像和STL不兼容,剪枝还是超时 //vector的优势无法发挥啊。。。 #include<iostream> #include<vector> using namespace std; const int inf=11; typedef class { public: int r,c; //冰壶当前位置 bool status; //status冰壶当前状态:运动true ,静止false }SE; SE s,e; //记录冰壶起止点 int w,h; //场地size int MinStep; //最短路 void DFS(vector<vector<int> >board,int i,int j,bool status,int direction,int step,bool flag) { //direction:冰壶当前运动方向 North:0 West:1 South:2 East:3 //flag:是否消除direction方向下一格位置的石头 if(step>10) //剪枝,超过10步的走法就不再考虑了 return; if(board[i][j]==3) //终点 { if(MinStep>step) MinStep=step; return; } if(flag) //消除石头 { switch(direction) { case 0: {board[i-1][j]=0; break;} //board用vector表示的目的就是为了在当前步删除某位置的石头时 case 1: {board[i][j-1]=0; break;} //前一步并不会删除该位置的石头 case 2: {board[i+1][j]=0; break;} case 3: {board[i][j+1]=0; break;} } } if(!status) //静止 { if(i-1>=1 && (board[i-1][j]==0 || board[i-1][j]==3)) //North DFS(board,i-1,j,true,0,step+1,false); if(j-1>=1 && (board[i][j-1]==0 || board[i][j-1]==3)) //West DFS(board,i,j-1,true,1,step+1,false); if(i+1<=h && (board[i+1][j]==0 || board[i+1][j]==3)) //South DFS(board,i+1,j,true,2,step+1,false); if(j+1<=w && (board[i][j+1]==0 || board[i][j+1]==3)) //East DFS(board,i,j-1,true,3,step+1,false); } else if(status) //运动 { switch(direction) { case 0: { if(i-1<1) //预判下一步是否越界 return; else { if(board[i-1][j]==0) //下一位置为0且不越界,继续运动 DFS(board,i-1,j,true,0,step,false); else if(board[i-1][j]==1) //下一位置为1且不越界,停止运动,并消除下一位置的石头 DFS(board,i,j,false,0,step,true); else if(board[i-1][j]==3) //下一位置为3且不越界,运动到位置3后停止运动,游戏结束 DFS(board,i-1,j,false,0,step,false); } break; } case 1: { if(j-1<1) //预判下一步是否越界 return; else { if(board[i][j-1]==0) //下一位置为0且不越界,继续运动 DFS(board,i,j-1,true,1,step,false); else if(board[i][j-1]==1) //下一位置为1且不越界,停止运动,并消除下一位置的石头 DFS(board,i,j,false,1,step,true); else if(board[i][j-1]==3) //下一位置为3且不越界,运动到位置3后停止运动,游戏结束 DFS(board,i,j-1,false,1,step,false); } break; } case 2: { if(i+1>h) //预判下一步是否越界 return; else { if(board[i+1][j]==0) //下一位置为0且不越界,继续运动 DFS(board,i+1,j,true,2,step,false); else if(board[i+1][j]==1) //下一位置为1且不越界,停止运动,并消除下一位置的石头 DFS(board,i,j,false,2,step,true); else if(board[i+1][j]==3) //下一位置为3且不越界,运动到位置3后停止运动,游戏结束 DFS(board,i+1,j,false,2,step,false); } break; } case 3: { if(j+1>w) //预判下一步是否越界 return; else { if(board[i][j+1]==0) //下一位置为0且不越界,继续运动 DFS(board,i,j+1,true,3,step,false); else if(board[i][j+1]==1) //下一位置为1且不越界,停止运动,并消除下一位置的石头 DFS(board,i,j,false,3,step,true); else if(board[i][j+1]==3) //下一位置为3且不越界,运动到位置3后停止运动,游戏结束 DFS(board,i,j+1,false,3,step,false); } break; } } } return; } int main(void) { while(cin>>w>>h) { if(!w && !h) break; /*Structure the Board*/ MinStep=inf; vector<vector<int> >board(h+1,vector<int>(w+1)); for(int i=1;i<=h;i++) for(int j=1;j<=w;j++) { cin>>board[i][j]; if(board[i][j]==2) { s.r=i; s.c=j; s.status=false; board[i][j]=0; //记录起点位置后,把它作为0处理 } if(board[i][j]==3) //终点是特别位置,冰壶经过或到达该格都会停止 { e.r=i; e.c=j; } } /*Search the min path*/ DFS(board , s.r , s.c , s.status , 0 , 0 , false); if(MinStep<=10) cout<<MinStep<<endl; //DFS里面虽然剪枝了,但是可能把全部走法都剪了,因此还是要判断 else cout<<-1<<endl; /*Relax*/ // board.swap(vector<vector<int> >()); //POJ好像禁用swap() } return 0; }