NYOJ #21 三个水杯(bfs)

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

2
6 3 1
4 1 1
9 3 2
7 1 1

样例输出

3
-1

解题思路:bfs求最少的倒水次数,每次都有6种倒水可能,标记一下三个水杯的容量状态,用队列来模拟倒水过程,如果出现某个过程达到最终的倒水状态,则直接返回其倒水次数;否则直到队空,返回-1,说明不能到达最终的容量状态。详解看代码。

AC代码:

 1 #include<bits/stdc++.h>
 2 using namespace std;
 3 int t,Vmax[3],Est[3],Cur[3];
 4 bool vis[105][105][105];
 5 struct node{int a,b,c,step;}cur,tmp;
 6 queue<node> que;
 7 int bfs(int x){
 8     while(!que.empty())que.pop();
 9     cur.a=x,cur.b=cur.c=cur.step=0;
10     vis[cur.a][cur.b][cur.c]=true;
11     que.push(cur);
12     while(!que.empty()){
13         cur=que.front();que.pop();
14         if(cur.a==Est[0]&&cur.b==Est[1]&&cur.c==Est[2])return cur.step;//到达最终的状态
15         for(int i=0;i<3;++i){
16             for(int j=0;j<3;++j){//6种倒水可能
17                 tmp=cur;Cur[0]=tmp.a,Cur[1]=tmp.b,Cur[2]=tmp.c;//每次重新赋值
18                 if(i!=j&&Cur[i]>0&&Cur[j]<Vmax[j]){//i-->j,如果第i个桶的水量大于0,并且第j个桶的水量不超过其最大容量
19                     int gg=min(Cur[i],Vmax[j]-Cur[j]);//如果第j个桶剩余容量小于第i个桶里的水量,那么只能倒Vmax[j]-Cur[j];反之,将第i个桶的水量全部倒给第j个桶
20                     Cur[i]-=gg,Cur[j]+=gg;// i--->j
21                     if(!vis[Cur[0]][Cur[1]][Cur[2]]){//状态未出现过
22                         vis[Cur[0]][Cur[1]][Cur[2]]=true;
23                         tmp.a=Cur[0],tmp.b=Cur[1],tmp.c=Cur[2];//重新赋值
24                         tmp.step++;
25                         que.push(tmp);
26                     }
27                 }
28             }
29         }
30     }
31     return -1;//不满足条件则返回-1
32 }
33 int main(){
34     while(cin>>t){
35         while(t--){
36             for(int i=0;i<3;++i)cin>>Vmax[i];
37             for(int i=0;i<3;++i)cin>>Est[i];
38             memset(vis,false,sizeof(vis));
39             cout<<bfs(Vmax[0])<<endl;
40         }
41     }
42     return 0;
43 }

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