题目链接http://poj.org/problem?id=1753
题意:给出一个4*4方格,b表示黑棋,w表示白棋,每次选定一个棋子,将其以及相邻点翻转,需要多少次才能使棋子全为白色或者黑色?
思路:每次棋子最多只需要翻转1次(翻转偶数次和不翻转一样,翻转奇数次和翻转1次结果一样),所以最多有2^16个不同的状态,直接枚举+DFS回溯就可以判断;
另外一种思路,每个棋子的状态用二进制0或1表示,可以看成共有16个二进制数,最大为65535,可以采取位运算的方式将其翻转,用队列维护,队列中的数为0或65535(即全黑或全白)的时候,表明可以在有限次内完成,若队列最后为空,则输出Impossible。
①:DFS枚举+回溯:
#include<iostream> #include<cstdio> using namespace std; const int maxn=10005; int T,n,m; bool chess[10][10]; int dx[]={-1,1,0,0,0}; int dy[]={0,0,0,-1,1}; int step; bool flag=false; bool judge(){//判断是否为全黑或全白 for(int i=1;i<=4;i++){ for(int j=1;j<=4;j++){ if(chess[i][j]!=chess[1][1]) return false; } } return true; } void Flip(int row,int col){//翻转当前格子和相邻四个格子 for(int i=0;i<5;i++){ chess[row+dx[i]][col+dy[i]]=!chess[row+dx[i]][col+dy[i]]; } return ; } void dfs(int row,int col,int deep){ if(deep==step){ flag=judge(); return ; } if(flag||row==5) return ; Flip(row,col);//翻棋 if(col<4) dfs(row,col+1,deep+1); else dfs(row+1,1,deep+1); Flip(row,col);//回溯,再次翻转 if(col<4) dfs(row,col+1,deep); else dfs(row+1,1,deep); } int main(){ #ifndef ONLINE_JUDGE freopen("test.in","r",stdin); freopen("test.out","w",stdout); #endif char ch; for(int i=1;i<=4;i++){ for(int j=1;j<=4;j++){ cin>>ch; if(ch=='b') chess[i][j]=true; else chess[i][j]=false; } } for(step=0;step<=16;step++){ dfs(1,1,0); if(flag) break; } if(flag) printf("%d\n",step); else printf("Impossible\n"); }
②BFS+位运算:
<pre name="code" class="cpp">#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<queue> using namespace std; const int maxn=65536; int T,n,m; bool vis[maxn]; int dx[]={-1,1,0,0,0}; int dy[]={0,0,0,-1,1}; int state[16]={ 51200,58368,29184,12544, 35968,20032,10016,4880, 2248,1252,626,305, 140,78,39,19 }; struct node{ int number; int step; }; int BFS(int init){ memset(vis,false,sizeof(vis)); queue<node>q; node s,e; s.number=init; s.step=0; vis[s.number]=true; q.push(s); while(!q.empty()){ s=q.front(); q.pop(); if(s.number==0||s.number==0xffff) return s.step; for(int i=0;i<16;i++){ e.number=s.number^state[i]; e.step=s.step+1; if(vis[e.number]) continue; else{ vis[e.number]=true; q.push(e); } } } return -1; } int main(){ char ch; int init=0; for(int i=1;i<=4;i++){ for(int j=1;j<=4;j++){ cin>>ch; init<<=1;//左移一位 if(ch=='b') init+=1; } } int ans=BFS(init); if(ans!=-1) printf("%d\n",ans); else printf("Impossible\n"); }