[ACM_NYOJ_21]三个水杯（BFS广度优先搜索）

杰拉斯 | 时间：2012-04-13, Fri | 23,664 views
编程算法　

三个水杯

时间限制：1000 ms | 内存限制：65535 KB
难度：4

描述

给出三个水杯，大小不一，并且只有最大的水杯的水是装满的，其余两个为空杯子。三个水杯之间相互倒水，并且水杯没有标识，只能根据给出的水杯体积来计算。现在要求你写出一个程序，使其输出使初始状态到达目标状态的最少次数。

输入

第一行一个整数N(0V2>V3 V10)表示三个水杯的体积。
第二行给出三个整数E1 E2 E3 （体积小于等于相应水杯体积）表示我们需要的最终状态。

输出

每行输出相应测试数据最少的倒水次数。如果达不到目标状态输出-1

样例输入

样例输出

3
-1

来源

NYOJ21

这道题是广度优先搜索，其实也是暴利破解，穷举所有情况，找到的话就返回步数，否则返回-1。

#include<stdio.h>
#include<memory.h>
#include<algorithm>
#include<queue>
using namespace std;
bool visit[105][105][105];

struct s{
	int a, b, c, step;
	s(int a = 0, int b = 0, int c = 0, int step = 0):a(a), b(b), c(c), step(step){}
};

int bfs(s V, s E){
	s B;
	B.a = V.a;
	memset(visit, 0, sizeof(visit));
	visit[V.a][0][0] = 1;
	queue<s> q;
	q.push(B);
	while(!q.empty()){
		s F = q.front();
		if(F.a == E.a && F.b == E.b && F.c == E.c){
			return F.step;
		}
		q.pop();
		if(F.a > 0 && F.b < V.b){		//a->b
			s S;
			int v = min(F.a, V.b - F.b);
			S.a = F.a - v;
			S.b = F.b + v;
			S.c = F.c;
			S.step = F.step + 1;
			if(!visit[S.a][S.b][S.c]){
				visit[S.a][S.b][S.c] = 1;
				q.push(S);
			}
		}
		if(F.a > 0 && F.c < V.c){		//a->c
			s S;
			int v = min(F.a, V.c - F.c);
			S.a = F.a - v;
			S.c = F.c + v;
			S.b = F.b;
			S.step = F.step + 1;
			if(!visit[S.a][S.b][S.c]){
				visit[S.a][S.b][S.c] = 1;
				q.push(S);
			}
		}
		if(F.b > 0 && F.c < V.c){		//b->c
			s S;
			int v = min(F.b, V.c - F.c);
			S.b = F.b - v;
			S.c = F.c + v;
			S.a = F.a;
			S.step = F.step + 1;
			if(!visit[S.a][S.b][S.c]){
				visit[S.a][S.b][S.c] = 1;
				q.push(S);
			}
		}
		if(F.b > 0 && F.a < V.a){		//b->a
			s S;
			int v = min(F.b, V.a - F.a);
			S.b = F.b - v;
			S.a = F.a + v;
			S.c = F.c;
			S.step = F.step + 1;
			if(!visit[S.a][S.b][S.c]){
				visit[S.a][S.b][S.c] = 1;
				q.push(S);
			}
		}
		if(F.c > 0 && F.a < V.a){		//c->a
			s S;
			int v = min(F.c, V.a - F.a);
			S.c = F.c - v;
			S.a = F.a + v;
			S.b = F.b;
			S.step = F.step + 1;
			if(!visit[S.a][S.b][S.c]){
				visit[S.a][S.b][S.c] = 1;
				q.push(S);
			}
		}
		if(F.c > 0 && F.b < V.b){		//c->b
			s S;
			int v = min(F.c, V.b - F.b);
			S.c = F.c - v;
			S.b = F.b + v;
			S.a = F.a;
			S.step = F.step + 1;
			if(!visit[S.a][S.b][S.c]){
				visit[S.a][S.b][S.c] = 1;
				q.push(S);
			}
		}
	}
	return -1;
}

int main(){
	int T;
	scanf("%d", &T);
	while(T--){
		s V;
		s E;
		scanf("%d%d%d", &V.a, &V.b, &V.c);
		scanf("%d%d%d", &E.a, &E.b, &E.c);
		printf("%d\n", bfs(V, E));
	}
	return 0;
}

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