“飛行員兄弟”這個遊戲,需要玩家順利的打開一個擁有16個把手的冰箱。
已知每個把手可以處於以下兩種狀態之一:打開或關閉。
只有當所有把手都打開時,冰箱纔會打開。
把手可以表示爲一個4х4的矩陣,您可以改變任何一個位置[i,j]上把手的狀態。
但是,這也會使得第i行和第j列上的所有把手的狀態也隨着改變。
請你求出打開冰箱所需的切換把手的次數最小值是多少。
輸入格式
輸入一共包含四行,每行包含四個把手的初始狀態。
符號“+”表示把手處於閉合狀態,而符號“-”表示把手處於打開狀態。
至少一個手柄的初始狀態是關閉的。
輸出格式
第一行輸出一個整數N,表示所需的最小切換把手次數。
接下來N行描述切換順序,每行輸入兩個整數,代表被切換狀態的把手的行號和列號,數字之間用空格隔開。
注意:如果存在多種打開冰箱的方式,則按照優先級整體從上到下,同行從左到右打開。
數據範圍
1≤i,j≤4
樣例就不放了,符號會有轉義。
AC代碼如下:
純暴力做法
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
const int N = 5;
char mapp[N][N], backup[N][N]; // 備份數組backup
void turn_one(int x, int y) {
if(mapp[x][y] == '+') mapp[x][y] = '-';
else mapp[x][y] = '+';
}
void turn(int x, int y) {
for(int i = 0; i < 4; i++) {
turn_one(x, i);
turn_one(i, y);
}
turn_one(x, y); // 因爲對(x,y)執行了兩次操作,抵消一次操作
}
// 得到某一位置的序號
int get(int x, int y) {
return x * 4 + y;
}
// 純暴力做法,枚舉 2^16 種操作
int main() {
for(int i = 0; i < 4; i++) cin >> mapp[i];
vector<pair<int, int> > res; // 存放結果的容器
memcpy(backup, mapp, sizeof(mapp));
// 我們對16個點進行編號,0~15,按照0 1 位枚舉,共有2^16種不同的操作
// 遍歷 65536 次操作
for(int op = 0; op < 1 << 16; op++) {
vector<pair<int, int> > temp;
for(int i = 0; i < 4; i++) {
for(int j = 0; j < 4; j++) {
// 用位運算判斷當前位置是否翻轉
if(op >> get(i, j) & 1) {
turn(i, j);
temp.push_back(make_pair(i, j));
}
}
}
// 檢查是否達到目標狀態
bool closed = false;
for(int i = 0; i < 4; i++) {
for(int j = 0; j < 4; j++) {
if(mapp[i][j] == '+') {
closed = true;
break;
}
}
}
// 判斷情況是否更優
if(!closed) {
if(res.empty() || res.size() > temp.size())
res = temp;
}
memcpy(mapp, backup, sizeof(mapp));
}
cout << res.size() << endl;
for(int i = 0; i < res.size(); i++) {
cout << res[i].first + 1 << " " << res[i].second + 1 << endl;
}
return 0;
}
DFS做法(更優):
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
typedef long long LL;
using namespace std;
const int N = 5;
char mapp[N][N];
void turn_one(int x, int y) {
if(mapp[x][y] == '+') mapp[x][y] = '-';
else mapp[x][y] = '+';
}
void turn(int x, int y) {
for(int i = 0; i < 4; i++) {
turn_one(x, i);
turn_one(i, y);
}
turn_one(x, y); // 因爲對(x,y)執行了兩次操作,抵消一次操作
}
vector<pair<int, int>> res, temp;
void dfs(int x, int y) {
if(x == 3 && y == 4) {
bool suc = true;
// suc 標記用來判斷是否達目標狀態
for(int i = 0; i < 4; i++) {
for(int j = 0; j < 4; j++) {
if(mapp[i][j] == '+') {
suc = false;
break;
}
}
}
if(suc) {
if(res.empty() || res.size() > temp.size()) {
res = temp;
}
}
return;
}
// 判斷當前行是否出界,出界則換行,x置0
if(y == 4) {
x++, y = 0;
}
// 操作
turn(x, y);
temp.push_back(make_pair(x, y));
dfs(x, y+1);
// 恢復現場,彈出座標
turn(x, y);
temp.pop_back();
// 不操作
dfs(x, y+1);
}
int main() {
for(int i = 0; i < 4; i++) cin >> mapp[i];
dfs(0, 0);
cout << res.size() << endl;
for(int i = 0; i < res.size(); i++) {
cout << res[i].first+1 << " " << res[i].second+1 << endl;
}
return 0;
}
運行時間對比: