有3n个花盆,红色、蓝色和黄色的各n个。开始时排列的顺序是混乱的,如黄、红、蓝、黄、黄、蓝、黄、红、红……

请编写意程序:将各花盆按红、黄、蓝、红、黄、蓝……的顺序排列,而且要求花盆之间的交换次数最少。

分析:交换两个变量A、B的值徐需要交换3次,交换3个变量的值需要交换4次。

实现要点:实现中并不用专门统计交换次数,而是将3n个数据存储在n*3的二维数组空间中,这样第一列应放红花盆、第二列应该放黄花盆、第三列应该放蓝花盆。程序由直接交换(一次直接交换需要交换3次)和循环交换(一次循环交换需要交换4次)两部分组成。
程序中红、黄、蓝花分别用数字1、2、3表示
源代码:

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<vector<int>> v;
    vector<int> v_tmp(3);
    /*cout<<v_tmp.size();*/
    int tmp=0;
    //红、蓝、黄色的花各n个
    int n;
    //总交换次数
    int m = 0;
    cout<<"请输入n(红、蓝、黄色各n个):"<<endl;
    cin>>n;


    for (int i=0;i<n;++i)
    {
        for (int j=0;j<3;++j)
        {
            cin>>tmp;
            v_tmp[j] = tmp;
        }
        v.push_back(v_tmp);
    }
    //下面来处理两两直接交换的情况,这种情况需要交换3次
    for (int i=0;i<n;++i)
    {
        if (2 == v[i][0])//该放红花的地方放了黄花
        {
            for (int j=0;j<n;++j)
            {
                if (1 == v[j][1])//该放黄花的地方放了红花
                {
                    tmp = v[i][0];
                    v[i][0] = v[j][1];
                    v[j][1] = tmp;
                    m += 3;
                    break;
                }
            }
        }
        if (3 == v[i][0])//该放红花的地方放了蓝花
        {
            for (int j=0;j<n;++j)
            {
                if (1 == v[j][2])//该放蓝花的地方放了红花
                {
                    tmp = v[i][0];
                    v[i][0] = v[j][2];
                    v[j][2] = tmp;
                    m += 3;
                    break;
                }
            }
        }
        if (3 == v[i][1])//该放黄花的地方放了蓝花
        {
            for (int j=0;j<n;++j)
            {
                if (2 == v[j][2])//该放蓝花的地方放了黄花
                {
                    tmp = v[i][1];
                    v[i][1] = v[j][2];
                    v[j][2] = tmp;
                    m += 3;
                    break;
                }
            }
        }
    }

    //下面来处理3换盆循环相互放错的情况,这种情况需要交换4次
    for (int i=0;i<n;++i)
    {
        //该放红的地方放了黄,该放黄的地方放了蓝,该放蓝的地方放了红
        if (2 == v[i][0])
        {
            for (int j=0;j<n;++j)
            {
                if (3 == v[j][1])
                {
                    for (int k=0;k<n;++k)
                    {
                        if (1 == v[k][2])
                        {
                            tmp = v[i][0];
                            v[i][0] = v[k][2];
                            v[k][2] = v[j][1];
                            v[j][1] = tmp;
                            m += 4;
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
        }

        //该放红的地方放了蓝,该放黄的地方放了红,该放蓝的地方放了黄
        if (3 == v[i][0])
        {
            for (int j=0;j<n;++j)
            {
                if (1 == v[j][1])
                {
                    for (int k=0;k<n;++k)
                    {
                        if (2 == v[k][2])
                        {
                            tmp = v[i][0];
                            v[i][0] = v[j][1];
                            v[j][1] = v[k][2];
                            v[k][0] = tmp;
                            m += 4;
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    cout<<"交换后:"<<endl;
    for(int i=0;i<n;++i)
    {
        for (int j=0;j<3;++j)
        {
            cout<<v[i][j]<<'\t';
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<"最少交换次数:"<<m<<endl;
    return 0;
}

//2 1 3 2 2 3 2 1 1 2 3 1 2 1 2 3 3 1 1 1 2 3 3 2 2 1 1 3 3 3

运行结果:
有3n个花盆,红色、蓝色和黄色的各n个。开始时排列的顺序是混乱的,如黄、红、蓝、黄、黄、蓝、黄、红、红……_第1张图片

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