UVa Problem 10152 ShellSort （龟壳排序）

// ShellSort （龟壳排序）
// PC/UVa IDs: 110407/10152, Popularity: B, Success rate: average Level: 2
// Verdict: Accepted
// Submission Date: 2011-05-27
// UVa Run Time: 0.656s
//
// 版权所有（C）2011，邱秋。metaphysis # yeah dot net
//
// 如何移动才能实现最少移动步骤？这个问题花费了我一些时间去思考。考虑如下一个初始状态和最终
// 状态（为了解释方便，在乌龟的名字前面用方括号标记了序号）：
//
// 初始状态：             最终状态：
// [4]Yertle            [1]Oscar
// [1]Oscar             [2]Baron
// [2]Baron             [3]Lord
// [3]Lord              [4]Yertle
// [5]King              [5]King
// [7]White             [6]Kong
// [6]Kong              [7]White
//
// 可以通过如下六步达到目标，六步是所需最少步骤。
//
// [4]Yertle            [6]Kong                 [5]King
// [1]Oscar             [4]Yertle               [6]Kong
// [2]Baron             [1]Oscar                >>>>[4]Yertle
// [3]Lord      ==>>    [2]Baron       ==>>     [1]Oscar        ==>>
// [5]King              [3]Lord                 [2]Baron
// [7]White             >>>>[5]King             [3]Lord
// >>>>[6]Kong          [7]White                [7]White
//
// [4]Yertle            [3]Lord                 [2]Baron
// [5]King              [4]Yertle               [3]Lord
// [6]Kong              [5]King                 [4]Yertle
// [1]Oscar     ==>>    [6]Kong        ==>>     [5]King         ==>>
// [2]Baron             [1]Oscar                [6]Kong
// >>>>[3]Lord          >>>>[2]Baron            >>>>[1]Oscar
// [7]White             [7]White                [7]White
//
//
// [1]Oscar
// [2]Baron
// [3]Lord
// [4]Yertle
// [5]King
// [6]Kong
// [7]White
//
// 算法如下：假设有 n 只乌龟，编号为 1 ~ n，对于编号为 n 的乌龟，如果编号为 n - 1 的乌龟在
// 编号为 n 的乌龟的下方，将编号为 n - 1 的乌龟放到顶端，然后对编号为 n - 1，n - 2，... ，
// 2，1 的乌龟继续以上操作，直到排序完毕。

#include <iostream>

using namespace std;

#define MAXSIZE 200

#ifndef DEBUG_MODE
//#define DEBUG_MODE
#endif

struct turtle
{
string name;
int index;
};

void shell_sort(turtle start[], turtle last[], int capacity)
{
// 为初始状态的乌龟赋予序号。
for (int i = 0; i < capacity; i++)
for (int j = 0; j < capacity; j++)
if (start[j].name == last[i].name)
{
start[j].index = last[i].index;
break;
}

// 对初始乌龟状态排序。
for (int i = capacity; i > 1; i--)
{
// 找到序号为i和（i - 1）的两只乌龟在数组的位置。
int current, previous;
for (int j = 0; j < capacity; j++)
{
if (start[j].index == i)
current = j;
if (start[j].index == (i - 1))
previous = j;
}

// 如果序号为（i - 1）的乌龟在序号为i的乌龟的下方，则将其放到顶端。
if (previous > current)
{
cout << start[previous].name << endl;
turtle tmp = start[previous];
for (int j = previous; j > 0; j--)
{
start[j].name = start[j - 1].name;
start[j].index = start[j - 1].index;
}
start[0].name = tmp.name;
start[0].index = tmp.index;
}

#ifdef DEBUG_MODE
cout << "<Debug Begin>" << endl;
for (int j = 0; j < capacity; j++)
cout << start[j].index << " " << start[j].name << endl;
cout << "<Debug End>" << endl;
#endif
}
}

int main(int ac, char *av[])
{
int cases, capacity;
turtle start[MAXSIZE];
turtle last[MAXSIZE];

cin >> cases;
while(cases--)
{
cin >> capacity;
cin.ignore();

// 读入初始状态。
for (int i = 0; i < capacity; i++)
getline(cin, start[i].name);

// 读入最终状态，并赋予每只乌龟序号。
for (int i = 0; i < capacity; i++)
{
getline(cin, last[i].name);
last[i].index = (i + 1);
}

// 开始龟壳排序！
shell_sort(start, last, capacity);

cout << endl;
}

return 0;
}