nyoj 21 三个水杯

三个水杯

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难度： 4

描述: 给出三个水杯，大小不一，并且只有最大的水杯的水是装满的，其余两个为空杯子。三个水杯之间相互倒水，并且水杯没有标识，只能根据给出的水杯体积来计算。现在要求你写出一个程序，使其输出使初始状态到达目标状态的最少次数。

输入

第一行一个整数N(0<N<50)表示N组测试数据
接下来每组测试数据有两行，第一行给出三个整数V1 V2 V3 (V1>V2>V3 V1<100 V3>0)表示三个水杯的体积。
第二行给出三个整数E1 E2 E3 （体积小于等于相应水杯体积）表示我们需要的最终状态

输出

每行输出相应测试数据最少的倒水次数。如果达不到目标状态输出-1

样例输入

样例输出

-1

 
    01. 
    /*

 
    02. 
    *@author doctoroyy

 
    03. 
    *@param V[3] 水杯容量

 
    04. 
    *@param E[3] 水杯目标状态

 
    05. 
    *@param vis[maxn][maxn][maxn] 节点访问状态

 
    06. 
    *@param node 包括三只水杯，倒水次数

 
    07. 
    *@param bottle 包含容量、当前水量

 
    08. 
    */

 
    09. 
    #include<iostream>

 
    10. 
    #include<queue>

 
    11. 
    #include<cstring>

 
    12. 
    #include<cstdio>

 
    13. 
    using namespace std;

 
    14. 
    const int maxn = 100;

 
    15. 
    int vis[maxn][maxn][maxn];

 
    16. 
    int V[3], E[3];

 
    17. 
    struct bottle {

 
    18. 
    int capacity;

 
    19. 
    int water;

 
    20. 
    };

 
    21. 
    struct node {

 
    22. 
    bottle b[3];

 
    23. 
    int step;

 
    24. 
    };

 
    25. 
    //模拟倒水(水杯i往水杯j倒水)

 
    26. 
    int pour(int i, int j, node &head) {

 
    27. 
    if (head.b[i].water > 0 && head.b[j].water < head.b[j].capacity) {

 
    28. 
    if (head.b[i].water <= head.b[j].capacity - head.b[j].water) {

 
    29. 
    head.b[j].water += head.b[i].water;

 
    30. 
    head.b[i].water = 0;

 
    31. 
    } else {

 
    32. 
    head.b[i].water -= head.b[j].capacity - head.b[j].water;

 
    33. 
    head.b[j].water = head.b[j].capacity;

 
    34. 
    }

 
    35. 
    return 1;// 倒水成功返回状态 1

 
    36. 
    }

 
    37. 
    return 0;

 
    38. 
    }

 
    39. 
    int bfs() {

 
    40. 
    queue <node> q;

 
    41. 
    node root;

 
    42. 
    for (int i = 0; i < 3; i++) {

 
    43. 
    root.b[i].capacity = V[i];

 
    44. 
    root.b[i].water = 0;

 
    45. 
    }

 
    46. 
    root.b[0].water = V[0];

 
    47. 
    root.step = 0;

 
    48. 
    q.push(root);

 
    49. 
    vis[root.b[0].water][root.b[1].water][root.b[2].water] = 1;

 
    50. 
    while (!q.empty()) {

 
    51. 
    node head = q.front();

 
    52. 
    q.pop();

 
    53. 
    if (head.b[0].water == E[0] && head.b[1].water == E[1] && head.b[2].water == E[2]) {

 
    54. 
    return head.step;

 
    55. 
    }

 
    56. 
    for (int i = 0; i < 2; i++) {

 
    57. 
    for (int j = 1; j < 3; j++) {

 
    58. 
    if (i == j) continue;

 
    59. 
    node h1 = head, h2 = head;

 
    60. 
    if (pour(i, j, h1)) {

 
    61. 
    if (!vis[h1.b[0].water][h1.b[1].water][h1.b[2].water]) {

 
    62. 
    h1.step = head.step + 1;

 
    63. 
    q.push(h1);

 
    64. 
    vis[h1.b[0].water][h1.b[1].water][h1.b[2].water] = 1;

 
    65. 
    }

 
    66. 
    }

 
    67. 
    if (pour(j, i, h2)) {

 
    68. 
    if (!vis[h2.b[0].water][h2.b[1].water][h2.b[2].water]) {

 
    69. 
    h2.step = head.step + 1;

 
    70. 
    q.push(h2);

 
    71. 
    vis[h2.b[0].water][h2.b[1].water][h2.b[2].water] = 1;

 
    72. 
    }

 
    73. 
    }

 
    74. 
    }

 
    75. 
    }

 
    76. 
    }

 
    77. 
    return -1;

 
    78. 
    }

 
    79. 
    int main() {

 
    80. 
    int t;

 
    81. 
    scanf("%d", &t);

 
    82. 
    while (t--) {

 
    83. 
    memset(vis, 0, sizeof(vis));

 
    84. 
    for (int i = 0; i < 3; i++) scanf("%d", &V[i]);

 
    85. 
    for (int j = 0; j < 3; j++) scanf("%d", &E[j]);

 
    86. 
    printf("%d\n", bfs());

 
    87. 
    }

 
    88. 
    }