POJ 刷题系列:1753. Flip Game

POJ 刷题系列:1753. Flip Game

传送门:POJ 1753. Filp Game

题意:

一个4*4的矩阵,每一格要么是白色,要么是黑色。现在你可以选择任意一个格变成相反的颜色,则这个格的上,下,左,右四个格也会跟着变成相反的色(如果存在的话)。问要把矩阵的所有格子变成同一个颜色,你最少需执行几次上面的操作。

思路: 讲真,难度一下上来了,不过既然提示枚举了,那么采用BFS或者DFS暴搜即可。关键在于抓住棋盘演变的状态,因为只有16个小格,每个小格0或者1,所以总共有2^16种状态,所以棋盘状态可以用一个16位的二进制数表示,这样状态的重复访问可以由一个HashSet快速记录了。BFS有个很好的性质,一旦找到END状态可以立即返回。所以如果答案普遍“深度较浅”,可以采用BFS,但空间毕竟摆在那。

代码如下:

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Map;
import java.util.Queue;
import java.util.Set;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main{

    String INPUT = "./data/judge/201712/P1753.txt";

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        new Main().run();
    }


    class State{

        boolean[][] board;

        State(boolean[][] board){
            this.board = board;
        }

        int hash() {
            int n = 4;
            int hash = 0;
            int k = 0;
            for (int i = 0; i < n; ++i) {
                for (int j = 0; j < n; ++j) {
                    boolean f = board[i][j];
                    int bit = f == true ? 1 : 0;
                    hash ^= bit << k;
                    k++;
                }
            }
            return hash;
        }

        @Override
        public String toString() {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < 4; ++i) {
                for (int j = 0; j < 4; ++j) {
                    sb.append((board[i][j] ? 1 : 0) + (j + 1 == 4 ? "\n" : " "));
                }
            }
            return sb.toString();
        }
    }

    void read() {

        int n = 4;

        int START = 0;
        int END   = 65535;

        boolean[][] board = new boolean[n][n];
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            String line = ns();
            for (int j = 0; j < n; ++j) {
                char c = line.charAt(j);
                board[i][j] = c == 'b';
            }
        }

        Queue<State> queue = new ArrayDeque<State>();
        Set<Integer> vis   = new HashSet<Integer>();
        int[][] dir = {{0, 1},{0, -1},{1, 0},{-1, 0},{0, 0}};

        State hello = new State(board);

        queue.offer(hello);
        vis.add(hello.hash());

        int ans  = -1;
        int turn = 0;
        outer: while (!queue.isEmpty() && ans == -1) {
            int size = queue.size();
            for (int i = 0; i < size; ++i) {
                State cur = queue.poll();
                if (cur.hash() == START || cur.hash() == END) {
                    ans = turn;
                    break outer;
                }
                for (int x = 0; x < n; ++x) {
                    for (int y = 0; y < n; ++y) {
                        State nxt = new State(flip(cur.board, x, y, dir));
                        if (!vis.contains(nxt.hash())) {
                            queue.offer(nxt);
                            vis.add(nxt.hash());
                        }
                    }
                }
            }
            turn ++;
        }
        if (ans == -1) out.println("Impossible");
        else out.println(ans);
    }

    boolean[][] flip(boolean[][] board, int x, int y, int[][] dir){
        int n = 4;
        boolean[][] ans = new boolean[n][n];
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            for (int j = 0; j < n; ++j) {
                ans[i][j] = board[i][j];
            }
        }

        for (int[] d : dir) {
            int nx = d[0] + x;
            int ny = d[1] + y;
            if (nx >= 0 && nx < n && ny >= 0 && ny < n) {
                ans[nx][ny] = !board[nx][ny];
            }
        }

        return ans;
    }

    FastScanner in;
    PrintWriter out;

    void run() throws IOException {
        boolean oj;
        try {
            oj = ! System.getProperty("user.dir").equals("F:\\oxygen_workspace\\Algorithm");
        } catch (Exception e) {
            oj = System.getProperty("ONLINE_JUDGE") != null;
        }

        InputStream is = oj ? System.in : new FileInputStream(new File(INPUT));
        in = new FastScanner(is);
        out = new PrintWriter(System.out);
        long s = System.currentTimeMillis();
        read();
        out.flush();
        if (!oj){
            System.out.println("[" + (System.currentTimeMillis() - s) + "ms]");
        }
    }

    public boolean more(){
        return in.hasNext();
    }

    public int ni(){
        return in.nextInt();
    }

    public long nl(){
        return in.nextLong();
    }

    public double nd(){
        return in.nextDouble();
    }

    public String ns(){
        return in.nextString();
    }

    public char nc(){
        return in.nextChar();
    }

    class FastScanner {
        BufferedReader br;
        StringTokenizer st;
        boolean hasNext;

        public FastScanner(InputStream is) throws IOException {
            br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            hasNext = true;
        }

        public String nextToken() {
            while (st == null || !st.hasMoreTokens()) {
                try {
                    st = new StringTokenizer(br.readLine());
                } catch (Exception e) {
                    hasNext = false;
                    return "##";
                }
            }
            return st.nextToken();
        }

        String next = null;
        public boolean hasNext(){
            next = nextToken();
            return hasNext;
        }

        public int nextInt() {
            if (next == null){
                hasNext();
            }
            String more = next;
            next = null;
            return Integer.parseInt(more);
        }

        public long nextLong() {
            if (next == null){
                hasNext();
            }
            String more = next;
            next = null;
            return Long.parseLong(more);
        }

        public double nextDouble() {
            if (next == null){
                hasNext();
            }
            String more = next;
            next = null;
            return Double.parseDouble(more);
        }

        public String nextString(){
            if (next == null){
                hasNext();
            }
            String more = next;
            next = null;
            return more;
        }

        public char nextChar(){
            if (next == null){
                hasNext();
            }
            String more = next;
            next = null;
            return more.charAt(0);
        }
    }

    static class D{

        public static void pp(int[][] board, int row, int col) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < row; ++i) {
                for (int j = 0; j < col; ++j) {
                    sb.append(board[i][j] + (j + 1 == col ? "\n" : " "));
                }
            }
            System.out.println(sb.toString());
        }

        public static void pp(char[][] board, int row, int col) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < row; ++i) {
                for (int j = 0; j < col; ++j) {
                    sb.append(board[i][j] + (j + 1 == col ? "\n" : " "));
                }
            }
            System.out.println(sb.toString());
        }
    }

    static class ArrayUtils {

        public static void fill(int[][] f, int value) {
            for (int i = 0; i < f.length; ++i) {
                Arrays.fill(f[i], value);
            }
        }

        public static void fill(int[][][] f, int value) {
            for (int i = 0; i < f.length; ++i) {
                fill(f[i], value);
            }
        }

        public static void fill(int[][][][] f, int value) {
            for (int i = 0; i < f.length; ++i) {
                fill(f[i], value);
            }
        }
    }

    static class Num{
        public static <K> void inc(Map<K, Integer> mem, K k) {
            if (!mem.containsKey(k)) mem.put(k, 0);
            mem.put(k, mem.get(k) + 1);
        }
    }
}

咋能排在那么后面。。。

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏java一日一条

多种负载均衡算法及其 Java 代码实现

负载均衡 建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展 网络设备和 服务器的带宽、增加 吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

541
来自专栏码洞

一种简单的Failover机制

在应用结构上有这样一个业务场景,机房里部署了多个物理数据库的Proxy无状态节点,业务端通过Proxy节点间接和存储DB交互。Proxy支持了分库分表的特性,管...

532
来自专栏Spark学习技巧

几种简单的负载均衡算法

什么是负载均衡 负载均衡,英文名称为Load Balance,指由多台服务器以对称的方式组成一个服务器集合,每台服务器都具有等价的地位,都可以单独对外提供服务...

2915
来自专栏企鹅号快讯

WebSocket:5分钟从入门到精通

作者:程序猿小卡 https://segmentfault.com/a/1190000012709475 一、内容概览 WebSocket的出现,使得浏览器具备...

1938
来自专栏码匠的流水账

聊聊hikari连接池的fixed pool design

HikariCP-2.7.6-sources.jar!/com/zaxxer/hikari/pool/HikariPool.java

433
来自专栏互扯程序

rpc-dubbo简单入门

Knowledge Sharing 知识分享 现在是资源共享的时代,同样也是知识分享的时代,如果你觉得本文能学到知识,请把知识与别人分享。 什么是dub...

3096
来自专栏Java Edge

Java并发编程实战系列10之避免活跃性危险

10.1 死锁 哲学家问题 有环 A等B,B等A 数据库往往可以检测和解决死锁//TODO JVM不行,一旦死锁只有停止重启。 下面分别介绍了几种典型的死锁情况...

3335
来自专栏后端技术探索

nginx并发配置之worker_connections,worker_processes与 max clients

原文:http://blog.51cto.com/liuqunying/1420556

803
来自专栏Golang语言社区

go 无锁队列

无锁队列适用场景:      两个线程之间的交互数据, 一个线程生产数据, 另外一个线程消费数据,效率高 缺点:需要使用固定分配的空间,不能动态增加/减少长度...

36810
来自专栏用户画像

3.4.1 流量控制、可靠传输与滑动窗口机制

流量控制涉及对链路上帧的发送速率的控制,以使接收方有足够的缓冲空间来接受每一个帧。例如,在面向帧的自动重传请求系统中,当待确认帧的数量增加时,有可能超出缓冲存储...

522

扫码关注云+社区