三個水杯
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難度:4
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描述
- 給出三個水杯,大小不一,並且只有最大的水杯的水是裝滿的,其餘兩個爲空杯子。三個水杯之間相互倒水,並且水杯沒有標識,只能根據給出的水杯體積來計算。現在要求你寫出一個程序,使其輸出使初始狀態到達目標狀態的最少次數。
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輸入
- 第一行一個整數N(0<N<50)表示N組測試數據
接下來每組測試數據有兩行,第一行給出三個整數V1 V2 V3 (V1>V2>V3 V1<100 V3>0)表示三個水杯的體積。
第二行給出三個整數E1 E2 E3 (體積小於等於相應水杯體積)表示我們需要的最終狀態 -
輸出
- 每行輸出相應測試數據最少的倒水次數。如果達不到目標狀態輸出-1
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樣例輸入
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2
6 3 1
4 1 1
9 3 2
7 1 1
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樣例輸出
-
3
-1
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來源
- 經典題目
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上傳者
- hzyqazasdf
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;
public class Main{//廣搜
static int sa,sb,sc,ea,eb,ec;
static boolean vis[][][];//標記當前水的數量是否出現過
static Queue<F> queue=null;
public static void main(String[] args) {
Scanner input=new Scanner(System.in);
int N=input.nextInt();
while(N-->0){
Init(input);
if(ea+eb+ec!=sa){//開始狀態和最終狀態水的數量相同
System.out.println(-1);
continue;
}
F f=new F(sa,0,0);//開始初始化,第一杯水滿,第二第三水爲空
f.sum=0;//初始化操作次數爲零
vis=new boolean[sa+5][sb+5][sc+5];
vis[sa][0][0]=true;//標記當前
queue=new LinkedList<F>();
queue.add(f);
System.out.println(bfs(queue));
}
}
private static int bfs(Queue<F> q) {//廣搜
while(!q.isEmpty()){
F f=q.poll();
if(f.a[0]==ea&&f.a[1]==eb&&f.a[2]==ec){
return f.sum;
}
int[] s=f.copy();
if(s[0]>0&&s[1]<sb){//第一水杯向第二水杯倒水
if(sb-s[1]<s[0]){
s[0]-=sb-s[1];
s[1]=sb;
}
else{
s[1]+=s[0];
s[0]=0;
}
if(!vis[s[0]][s[1]][s[2]]){
F g=new F(s[0],s[1],s[2]);
g.sum=f.sum+1;
q.add(g);
vis[s[0]][s[1]][s[2]]=true;
}
}
int[] s1=f.copy();
if(s1[0]>0&&s1[2]<sc){//第一水杯向第三水杯倒水
if(sc-s1[2]<s1[0]){
s1[0]-=sc-s1[2];
s1[2]=sc;
}
else{
s1[2]+=s1[0];
s1[0]=0;
}
if(!vis[s1[0]][s1[1]][s1[2]]){
F g=new F(s1[0],s1[1],s1[2]);
g.sum=f.sum+1;
q.add(g);
vis[s1[0]][s1[1]][s1[2]]=true;
}
}
int[] s2=f.copy();
if(s2[1]>0&&s2[0]<sa){//第二水杯向第一水杯倒水
if(sa-s2[0]<s2[1]){
s2[1]-=sa-s2[0];
s2[0]=sa;
}
else{
s2[0]+=s2[1];
s2[1]=0;
}
if(!vis[s2[0]][s2[1]][s2[2]]){
F g=new F(s2[0],s2[1],s2[2]);
g.sum=f.sum+1;
q.add(g);
vis[s2[0]][s2[1]][s2[2]]=true;
}
}
int[] s3=f.copy();
if(s3[1]>0&&s3[2]<sc){//第二水杯向第三水杯倒水
if(sc-s3[2]<s3[1]){
s3[1]-=sc-s3[2];
s3[2]=sc;
}
else{
s3[2]+=s3[1];
s3[1]=0;
}
if(!vis[s3[0]][s3[1]][s3[2]]){
F g=new F(s3[0],s3[1],s3[2]);
g.sum=f.sum+1;
q.add(g);
vis[s3[0]][s3[1]][s3[2]]=true;
}
}
int[] s4=f.copy();
if(s4[2]>0&&s4[0]<sa){//第三水杯向第一水杯倒水
if(sa-s4[0]<s4[2]){
s4[2]-=sa-s4[0];
s4[0]=sa;
}
else{
s4[0]+=s4[2];
s4[2]=0;
}
if(!vis[s4[0]][s4[1]][s4[2]]){
F g=new F(s4[0],s4[1],s4[2]);
g.sum=f.sum+1;
q.add(g);
vis[s4[0]][s4[1]][s4[2]]=true;
}
}
int[] s5=f.copy();
if(s5[2]>0&&s5[1]<sb){//第三水杯向第二水杯倒水
if(sb-s5[1]<s5[2]){
s5[2]-=sb-s5[1];
s5[1]=sb;
}
else{
s5[1]+=s5[2];
s5[2]=0;
}
if(!vis[s5[0]][s5[1]][s5[2]]){
F g=new F(s5[0],s5[1],s5[2]);
g.sum=f.sum+1;
q.add(g);
vis[s5[0]][s5[1]][s5[2]]=true;
}
}
}
return -1;
}
private static void Init(Scanner input) {//初始化輸入
sa=input.nextInt();
sb=input.nextInt();
sc=input.nextInt();
ea=input.nextInt();
eb=input.nextInt();
ec=input.nextInt();
}
}
class F{//存當前三個水杯的水數量
int a[];
int sum;
public F(int a1, int a2, int a3) {
a=new int[3];
this.a[0] = a1;
this.a[1] = a2;
this.a[2] = a3;
}
public int[] copy(){
int s[]=new int[a.length];
for(int i=0;i<a.length;i++)
s[i]=a[i];
return s;
}
F(){}
}