[BFS]三个水杯

 

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

思路：

 就是把3个水杯的6中状态一一枚举出来，由哪个状态先打到目的状态，，，即是最少步数。中间要判断一下某个状态是否出现，若出现过就不在进入队列，因为同种状态后出现的步数比先出现的步数大

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#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
using std::queue;
struct Node 
 {    

        int v[3];          //是以前的水杯状态
       int cur[3];         //倒水之后的状态
        int step;
};
    Node st, en;
   bool vis[101][101][101];       //标记情况有没有出现，第一次用三维数组。。。不要被吓着了
bool match(Node s)

  {
          return (s.cur[0] == en.cur[0]&&s.cur[1] == en.cur[1]&&s.cur[2] == en.cur[2]);
   }
int bfs()
  {
        int i, j;
      queue<Node> q;        //建立一个队列
     q .push(st);                //将开始的状态近队列

  memset(vis, 0, sizeof(vis));          //初始化
   vis[st.cur[0]][0][0] = 1;

  while(!q.empty())

  {
       Node u = q.front();            //队首
       if(match(u))                   //如果找到了，直接返回
        {

             return u.step;
          }   
       for(i = 0; i < 3; i ++){
          for(j = 0; j < 3; j ++){
                  if(i != j)                       //这个是区分要到给的不是自己
                  {

                        int min = u.v[j]-u.cur[j] ;                   //这个min是难点，min是j水杯以前的状态跟现在的状态的差值。
                         if(u.cur[i] < min)                  //要将第i个杯子中的水倒给j水杯，如果i水杯中的水小于j水杯的差值，就要将min换成i水杯的水数
                                    min = u.cur[i];
                               Node v = u;
                               v.cur[j] += min;              //倒水之后的状态
                                v.cur[i] -= min;               //是i倒给j，所以j+，i-
                                v.step = u.step+1;

                 if(!vis[v.cur[0]][v.cur[1]][v.cur[2]])                              //没有出现过，进队列，标记
                     {

                                     q.push(v);
                                  vis[v.cur[0]][v.cur[1]][v.cur[2]] = 1;
                      }
              }
          }
      }
            q.pop();
    }
        return -1;
}
int main()
{
       int t;
      scanf("%d", &t);
       while(t --)

       {
           scanf("%d%d%d", &st.v[0], &st.v[1], &st.v[2]);
           st.cur[0] = st.v[0];                     //由题意可知，刚开始的时候最大的水杯是满的
           st.cur[1] = st.cur[2] = st.step = 0;                 //其他的都初始化为0；
          scanf("%d%d%d", &en.cur[0], &en.cur[1], &en.cur[2]);
          printf("%d\n", bfs());
       }
  return 0;
}

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