POJ_3414_(BFS枚举)

POJ 3414

• 给两个杯子的容量,还有一个数代表最终容量,和6种操作,求出通过6中操作后 使得任意一个 杯子的容量等于最终容量,输出步数和操作的过程(保存bfs的路径),
• 用1~6代表每个6中操作,存在结构体中,bfs枚举6中操作,vis[i][j]存杯子中水容量的状态,
• DROP(i),如果i杯子为空,没有意义,POUR(a,b)根据杯子的大小来决定,

#include <queue>
#include <iostream>
#include <string>
#include <string.h>

using namespace std;
const int maxn = 101;

struct node {
	int a,b; // 存a,b的容量
	int step;
	string s;
	node(){}
	node(int a,int b,int s,string ch) {
		this->a = a;
		this->b = b;
		this->step = s;
		this->s = ch;
	}
};

bool vis[maxn][maxn];
int x;
int liter[3];
queue<node> que;
string ans;

void fill(int index,int& k) {
	k = liter[index];
}
void pour(int indexa,int indexb,int& ka,int& kb) {
	int temp = kb;
	if (kb + ka <= liter[indexb]) {
		kb += ka;
	}
	else {
		kb = liter[indexb];
	}
	ka -= (kb - temp);
}
void drop(int x,int& k) {
	k = 0;
}
int bfs() {
	vis[0][0] = 1; // 从空罐子开始灌水 
	que.push( node(0,0,0,"0") );
	
	while( !que.empty() ) {
		node cur = que.front();
		que.pop();

		if (cur.a == x || cur.b == x) {
			ans = cur.s;
			return cur.step;
		}

		// 枚举6种操作
		// 1.
		int k = cur.a;
		
		fill(1,k);
		if ( !vis[k][cur.b] ) {
			vis[k][cur.b] = 1;
			string nes = cur.s + '1';
			node temp(k,cur.b,cur.step+1,nes);
			que.push(temp);			
		}

		k = cur.b;
		fill(2,k); 
		if (!vis[cur.a][k]) {
			vis[cur.a][k] = 1;
			string nes = cur.s + '2';
			node temp(cur.a,k,cur.step+1,nes);
			que.push( temp );
		}

		k = cur.a;
		if (k != 0) { // 已经为空,drop操作没有意义 
			drop(1,k);
			if (!vis[k][cur.b]) {
				vis[k][cur.b] = 1;
				string nes = cur.s + '3';
				node temp(k,cur.b,cur.step+1,nes);
				que.push( temp );	
			}
		}

		k = cur.b;
		if (k != 0) {
			drop(2,k); 
			if ( !vis[cur.a][k] ) {
				vis[cur.a][k] = 1;
				string nes = cur.s + '4';
				node temp(cur.a,k,cur.step+1,nes);
				que.push( temp );
			}
		}

		int k1 = cur.a,k2 = cur.b;
		pour(1,2,k1,k2); 
		if ( !vis[k1][k2]) {
			vis[k1][k2] = 1;
			string nes = cur.s + '5';
			node temp(k1,k2,cur.step+1,nes);
			que.push( temp );
		}

		k1 = cur.a; k2 = cur.b;
		pour(2,1,k2,k1);
		if ( !vis[k1][k2]) {
			vis[k1][k2] = 1;
			string nes = cur.s + '6';
			node temp(k1,k2,cur.step+1,nes);
			que.push( temp );
		}
	}
	return -1;
}

int main() {
//	freopen("a.txt","r",stdin);
	cin >> liter[1] >> liter[2] >> x;
	int flag = bfs();
	if (flag == -1) {
		printf("impossible\n");
	} 
	else {
		printf("%d\n",flag);
		for (int i=1; i<ans.length(); i++) {
			if (ans[i] == '1') {
				printf("FILL(1)\n");
			} else if (ans[i] == '2') {
				printf("FILL(2)\n");
			} else if (ans[i] == '3') {
				printf("DROP(1)\n");
			} else if (ans[i] == '4') {
				printf("DROP(2)\n");
			} else if (ans[i] == '5') {
				printf("POUR(1,2)\n");
			} else if (ans[i] == '6') {
				printf("POUR(2,1)\n");
			}
		}
	}
	return 0;
}