nyoj 21--三个水杯（隐式图bfs）

                                                  三个水杯

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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(0<N<50)表示N组测试数据

接下来每组测试数据有两行，第一行给出三个整数V1 V2 V3 (V1>V2>V3 V1<100 V3>0)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

2
6 3 1
4 1 1
9 3 2
7 1 1

样例输出

3
-1

/*头一次看到隐式图，跟一般的bfs有一些不一样，不会直接给你图，具体见代码*/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
using namespace std;
int a[3],temp[3],map[1001][1001];
struct node
{
int v[3];
int step;
};
void bfs()
{
memset(map,0,sizeof(map));//标记数组清零
queue<node>q;
node b,c;
b.v[0]=a[0];
b.v[1]=b.v[2]=b.step=0;
q.push(b);
map[0][0]=0;//初始化结构体和数组
while(!q.empty())
{
c=q.front();
q.pop();
for(int i=0;i<3&&c.v[i]>=0;i++)
//通过c.v可以去除小于零的体积 ，不过这好像不会出现
{
for(int j=0;j<3;j++)
{
b=c;
if(i!=j)//不能对相同的水杯进行操作
{
if(b.v[0]==temp[0]&&b.v[1]==temp[1]&&b.v[2]==temp[2])
{//达到目标体己的话就输出
printf("%d\n",b.step);
return ;
}
b.step=c.step+1;
if(b.v[i]+b.v[j]<a[j])
//搜索就是列举所有的情况，遇到合适的就输出，这一步就是列举
//i和j中的水加起来如果小于j的体积，就可以直接倒在j中，但是i要清零
{
b.v[j]=b.v[i]+b.v[j];
b.v[i]=0;
}
else
//i和j中的水加起来如果大于j的体积，j满而且i中还有水
{
b.v[i]=b.v[i]+b.v[j]-a[j];
b.v[j]=a[j];
}
if(map[b.v[1]][b.v[2]]==0)
//因为有三个杯子，而且水的总量已知，那么只需要确定1,2的状态是否到达过
{
if(b.v[0]==temp[0]&&b.v[1]==temp[1]&&b.v[2]==temp[2])
{
printf("%d\n",b.step);
return ;
}//输出最小的步数，也可以设置一个优先队列，这样的话效率应该会高一些
q.push(b);
map[b.v[1]][b.v[2]]=1;
}
}
}
}
}
printf("-1\n");
}
int main()
{
int n;
scanf("%d",&n);
while(n--)
{
scanf("%d%d%d",&a[0],&a[1],&a[2]);//每个杯子的体积还有目标体积
scanf("%d%d%d",&temp[0],&temp[1],&temp[2]);
bfs();
}
}