uvaoj 1600 Patrol Robot 10603 Fill BFS

uvaoj 1600 Patrol Robot

一个巡逻机器人在一个n*m的网格上从左上角(1,1)走到右下角(n,m)。格子中有的地方是空地，用0表示，有的地方是障碍，用1表示。机器人每次可以往相邻的四个方向走，每次这个机器人不能连续穿越k个障碍，也就是说，能连续穿越障碍的最大个数是k，求从起点到终点的最短路径长度。起点和终点保证是空地。

在每一个格子，需要用一个三元组(x,y,k)来表示，即在位置(x,y)还可以连续穿越k个障碍，来表示这个状态，因为是bfs，所以，需要用一个三维数组表示这个状态有没有经过，一旦到达这个位置，就说明是最短路，直接返回就行了。

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> File Name: 1600.cpp
> Author: gwq
> Mail: gwq5210@qq.com
> Created Time: 2015年08月11日 星期二 13时27分33秒
************************************************************************/

#include <cmath>
#include <ctime>
#include <cctype>
#include <climits>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>

#include <map>
#include <set>
#include <queue>
#include <stack>
#include <string>
#include <vector>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <algorithm>

#define INF (INT_MAX / 10)
#define clr(arr, val) memset(arr, val, sizeof(arr))
#define pb push_back
#define sz(a) ((int)(a).size())

using namespace std;
typedef set<int> si;
typedef vector<int> vi;
typedef map<int, int> mii;
typedef pair<int, int> pii;
typedef long long ll;

const double esp = 1e-5;

#define N 25

int mp

, n, m, k, sx, sy, ex, ey, vis

;
int dx[] = {-1, 0, 1, 0};
int dy[] = {0, 1, 0, -1};

struct Node {
int x, y, s, k;
Node(int xx, int yy, int ss, int kk) :x(xx), y(yy), s(ss), k(kk) {}
void output(void)
{
printf("x = %d, y = %d, s = %d, k = %d.\n", s, y, s, k);
}
bool check(void)
{
if (x == ex && y == ey) {
return true;
} else {
return false;
}
}
};

int bfs(void)
{
queue<Node> q;
clr(vis, 0);
q.push(Node(sx, sy, 0, k));
vis[sx][sy][0] = 1;
while (!q.empty()) {
Node u = q.front();
q.pop();
//u.output();
if (u.check()) {
return u.s;
}
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
int nx = u.x + dx[i];
int ny = u.y + dy[i];
int ns = u.s + 1;
int nk = mp[nx][ny] ? u.k - 1 : k;
if (mp[nx][ny] >= 0 && !vis[nx][ny][nk]) {
if (!mp[nx][ny] || (mp[nx][ny] && nk >= 0)) {
vis[nx][ny][nk] = 1;
q.push(Node(nx, ny, ns, nk));
}
}
}
}
return -1;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
int t;
scanf("%d", &t);
while (t--) {
scanf("%d%d%d", &n, &m, &k);
clr(mp, -1);
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
for (int j = 1; j <= m; ++j) {
scanf("%d", &mp[i][j]);
}
}
sx = 1;
sy = 1;
ex = n;
ey = m;
printf("%d\n", bfs());
}
return 0;
}

uvaoj 10603 Fill

倒水问题。给定三个容器，每个容器的容量分别是a，b，c，刚开始的时候，只有第三个容器是满的，其他容器都是空的，现在要求出最少多少倒多少水才能量出一个d升的水，也就是说三个容器任意一个量出了d升水都可以。

对于BFS的问题，需要先设计出来状态，可以表示这个状态有没有出现过，出现过的话就不用再进入队列了，因为这里要求倒的水量最少，而不是步数最少，所以用优先队列来取出水量最少的结点扩展。因为还可能d这个水量没有找到，所以我们要穷尽所有的结果，如果遇到了d就停止，否则就记录所有的结果，最后找出一个比d小的水量中最大的。

代码如下：

/*************************************************************************
> File Name: 10603.cpp
> Author: gwq
> Mail: gwq5210@qq.com
> Created Time: 2015年08月31日 星期一 18时59分14秒
************************************************************************/

#include <cmath>
#include <ctime>
#include <cctype>
#include <climits>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>

#include <map>
#include <set>
#include <queue>
#include <stack>
#include <string>
#include <vector>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <algorithm>

#define INF (INT_MAX / 10)
#define clr(arr, val) memset(arr, val, sizeof(arr))
#define pb push_back
#define sz(a) ((int)(a).size())

using namespace std;
typedef set<int> si;
typedef vector<int> vi;
typedef map<int, int> mii;
typedef pair<int, int> pii;
typedef long long ll;

const double esp = 1e-5;

#define N 210

int a, b, c, d, cap[3], vis

, ans
;

struct Node {
int x[3], d;
Node() {}
Node(int aa, int bb, int cc, int dd)
{
x[0] = aa;
x[1] = bb;
x[2] = cc;
d = dd;
}
bool operator <(const Node &v) const {
return d > v.d;
}
};

void solve(void)
{
clr(vis, 0);
clr(ans, -1);
priority_queue<Node> pq;
Node u(0, 0, c, 0);
pq.push(u);
vis[0][0] = 1;
while (!pq.empty()) {
u = pq.top();
pq.pop();
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
if (ans[u.x[i]] < 0 || ans[u.x[i]] > u.d) {
ans[u.x[i]] = u.d;
}
}
if (ans[d] >= 0) {
return;
}
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
for (int j = 0; j < 3; ++j) {
if (i != j && u.x[i] > 0 && u.x[j] < cap[j]) {
int amount = min(u.x[i], cap[j] - u.x[j]);
Node v(u.x[0], u.x[1], u.x[2], u.d + amount);
v.x[i] -= amount;
v.x[j] += amount;
if (!vis[v.x[0]][v.x[1]]) {
vis[v.x[0]][v.x[1]] = 1;
pq.push(v);
}
}
}
}
}
}

int main(int argc, char *argv[])
{
int t;
scanf("%d", &t);
while (t--) {
scanf("%d%d%d%d", &a, &b, &c, &d);
cap[0] = a;
cap[1] = b;
cap[2] = c;
solve();
while (d >= 0) {
if (ans[d] >= 0) {
printf("%d %d\n", ans[d], d);
break;
}
--d;
}
}
return 0;
}