BFS—POJ3414-Pots

較原文有兩處改動:1)以二維數組代替map,更簡潔有效   2)輸出操作過程,改進後更容易理解(原文好像也是對的,但是說不通)

原文地址POJ3414-Pots

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

using namespace std;

int v1,v2;  //兩個瓶子的容量
int c;      //目標殘餘水量
bool vist[101][101];

int k1,k2;  //在某狀態時兩個瓶子的剩餘水量,temporary

typedef class
{
	public:
		int x,y; //當前狀態(兩個瓶子中的水量)
		int pos;  //記錄前一狀態在隊列queue中的下標
		int step;  //當前步數
}process;

void fill(int i)
{
	switch(i)
	{
	    case 1: {k1=v1; return;}
		case 2: {k2=v2; return;}
	}
}

void drop(int i)
{
	switch(i)
	{
	    case 1: {k1=0; return;}
		case 2: {k2=0; return;}
	}
}

void pour(int i,int j)
{
	switch(i)
	{
	    case 1:   //  v1 to v2
			{
				if(k1+k2<=v2)
				{
					k2=k1+k2;
					k1=0;
				}
				else
				{
					k1=k1+k2-v2;
					k2=v2;
				}
				return;
			}
		case 2:   //  v2 to v1
			{
				if(k1+k2<=v1)
				{
					k1=k1+k2;
					k2=0;
				}
				else
				{
					k2=k1+k2-v1;
					k1=v1;
				}
				return;
			}
	}
}

void BFS(void)
{
	int operation[1000]={0}; //當前步的操作: 1z0:清空z瓶子  2z0:裝滿z瓶子  3xy:從x瓶倒向y瓶

	process queue[1000];  //狀態隊列
	
	int head,tail;
	queue[head=0].x=0;
	queue[tail=0].y=0;
	queue[tail++].step=0;

	while(head<tail)
	{
		process p=queue[head];

		if(p.x==c || p.y==c)   //得到要求的剩餘水量c
		{
			cout<<p.step<<endl;

			/*下標回溯,輸出操作過程*/

			int ps=p.step;
			int* steps=new int[ps+1];  //從1到p.step順序記錄各步操作的下標,不使用steps[0]

			steps[ps--]=head;
			while(ps)
			{
				steps[ps]=queue[ steps[ps+1] ].pos;
				ps--;
			}

			for(int i=1;i<=p.step;i++)
			{
				int temp=operation[ steps[i] ];  //注意各個數組間的下標關係

				switch(temp/100)
				{
				    case 1:
						{
							cout<<"DROP("<<(temp/10)%10<<')'<<endl;
							break;
						}
					case 2:
						{
							cout<<"FILL("<<(temp/10)%10<<')'<<endl;
							break;
						}
					case 3:
						{
							cout<<"POUR("<<(temp/10)%10<<','<<temp%10<<')'<<endl;
							break;
						}
				}
			}

			delete steps;

			return;
		}

		/*裝滿v1*/

		k1=p.x;
		k2=p.y;
		fill(1);
		if(!vist[k1][k2])
		{
			vist[k1][k2]=true;
			queue[tail].x=k1;
			queue[tail].y=k2;
			queue[tail].step=p.step+1;  //當前的操作步數
			queue[tail].pos=head;      //前一步操作在queue[]中的下標
			operation[tail++]=210;     //當前的操作
		}

		/*裝滿v2*/

		k1=p.x;
		k2=p.y;
		fill(2);
		if(!vist[k1][k2])
		{
			vist[k1][k2]=true;
			queue[tail].x=k1;
			queue[tail].y=k2;
			queue[tail].step=p.step+1;
			queue[tail].pos=head;
			operation[tail++]=220;
		}

		/*清空v1*/

		k1=p.x;
		k2=p.y;
		drop(1);
		if(!vist[k1][k2])
		{
			vist[k1][k2]=true;
			queue[tail].x=k1;
			queue[tail].y=k2;
			queue[tail].step=p.step+1;
			queue[tail].pos=head;
			operation[tail++]=110;
		}

		/*清空v2*/

		k1=p.x;
		k2=p.y;
		drop(2);
		if(!vist[k1][k2])
		{
			vist[k1][k2]=true;
			queue[tail].x=k1;
			queue[tail].y=k2;
			queue[tail].step=p.step+1;
			queue[tail].pos=head;
			operation[tail++]=120;
		}

		/*v1倒向v2*/

		k1=p.x;
		k2=p.y;
		pour(1,2);
		if(!vist[k1][k2])
		{
			vist[k1][k2]=true;
			queue[tail].x=k1;
			queue[tail].y=k2;
			queue[tail].step=p.step+1;
			queue[tail].pos=head;
			operation[tail++]=312;
		}

		/*v2倒向v1*/

		k1=p.x;
		k2=p.y;
		pour(2,1);
		if(!vist[k1][k2])
		{
	     	vist[k1][k2]=true;
			queue[tail].x=k1;
			queue[tail].y=k2;
			queue[tail].step=p.step+1;
			queue[tail].pos=head;
			operation[tail++]=321;
		}

		head++;
	}

	cout<<"impossible"<<endl;
	return;
}

int main(void)
{
	while(cin>>v1>>v2>>c){
		memset(vist,false,sizeof(vist));
		BFS();
		  
	}
	return 0;
}


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