Java 算法 开灯游戏

题目描述

有9盏灯与9个开关,编号都是1~9。

每个开关能控制若干盏灯,按下一次会改变其控制的灯的状态(亮的变成不亮,不亮变成亮的)。

具体如下:

第一个开关控制第二,第四盏灯;

第二个开关控制第一,第三,第五盏灯;

第三个开关控制第二,第六盏灯;

第四个开关控制第一,第五,第七盏灯;

第五个开关控制第二,第四,第六,第八盏灯;

第六个开关控制第三,第五,第九盏灯;

第七个开关控制第四,第八盏灯;

第八个开关控制第五,第七,第九盏灯;

第九个开关控制第六,第八盏灯。

开始时所有灯都是熄灭的,开关是关闭着的。要求按下若干开关后,使得只有4盏灯亮着。

输入
输入描述:
  输出所有可能的方案,每行一个方案,每一行有9个字符,从左往右第i个字符表示第i个开关的状态("0"表示关闭,"1"表示打开),按字典序输出。下面的样例输出只是部分方案。
输入样例:
000001011
000001110
000001111

输出

输出描述:

输出样例:

HINT:时间限制:1.0s 内存限制:256.0MB

解题思路

把1到9个开关的状态进行全排列,然后依据每个开关的效果对灯进行变换,最后判断灯的数量为4时,输出,开关现在的状态就行。

代码

public class Main {
    
    
    static final int LEN = 10;
    static int[] arr = new int[LEN];
    static int[] b;
    public static void main(String[] args) {
    
    
        dfs(1);         //启动程序
    }
    private static void dfs(int index) {
    
    
        if (index >= LEN) {
    
    
            display();
            return;
        }
        arr[index] = 0;
        dfs(index + 1);
        arr[index] = 1;
        dfs(index + 1);
    }

    private static void display() {
    
    
        b = new int[LEN];
        for (int i = 1; i < LEN; i++) {
    
    
            if (arr[i] == 1)        //若开关为开的状态 判断灯的属性
                change(i);
        }
        int sum = 0;                //定义灯亮的数量
        for (int i = 1; i < LEN; i++) {
    
    
            if (b[i] == 1)
                sum++;
            if (sum > 4)
                return;
        }
        if (sum == 4) {
    
    
            for (int i = 1; i < LEN; i++) {
    
    
                System.out.print(arr[i]);       //输出为4时的组合
            }
            System.out.println();
        }
    }

    private static void change(int i) {
    
             //依次判断当打开开关时灯的状态
        switch (i) {
    
    
            case 1:
                b[2] = b[2] == 0 ? 1 : 0;
                b[4] = b[4] == 0 ? 1 : 0;
                break;
            case 2:
                b[1] = b[1] == 0 ? 1 : 0;
                b[3] = b[3] == 0 ? 1 : 0;
                b[5] = b[5] == 0 ? 1 : 0;
                break;
            case 3:
                b[2] = b[2] == 0 ? 1 : 0;
                b[6] = b[6] == 0 ? 1 : 0;
                break;
            case 4:
                b[1] = b[1] == 0 ? 1 : 0;
                b[5] = b[5] == 0 ? 1 : 0;
                b[7] = b[7] == 0 ? 1 : 0;
                break;
            case 5:
                b[2] = b[2] == 0 ? 1 : 0;
                b[4] = b[4] == 0 ? 1 : 0;
                b[6] = b[6] == 0 ? 1 : 0;
                b[8] = b[8] == 0 ? 1 : 0;
                break;
            case 6:
                b[3] = b[3] == 0 ? 1 : 0;
                b[5] = b[5] == 0 ? 1 : 0;
                b[9] = b[9] == 0 ? 1 : 0;
                break;
            case 7:
                b[4] = b[4] == 0 ? 1 : 0;
                b[8] = b[8] == 0 ? 1 : 0;
                break;
            case 8:
                b[5] = b[5] == 0 ? 1 : 0;
                b[7] = b[7] == 0 ? 1 : 0;
                b[9] = b[9] == 0 ? 1 : 0;
                break;
            case 9:
                b[6] = b[6] == 0 ? 1 : 0;
                b[8] = b[8] == 0 ? 1 : 0;
                break;
        }
    }
}

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