三个水杯

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(0
        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

 

 

#include <iostream>
 #include <cstdio>
 #include <cstring>
 #include <queue>
 
 using namespace std;
 
 int va, vb, vc, ta, tb, tc;
 bool visit[205][205][205];
 struct state
 {
     int a;
     int b;
     int c;
     int step;
 };
 
 inline bool check(state t)
 {
     if(t.a == ta && t.b == tb && t.c == tc)
         return true;
     return false;
 }
 
 int BFS(int sa, int sb, int sc)
 {
     queue <state> q;
     state t1, t2;
     t1.a = sa;
     t1.b = sb;
     t1.c = sc;
     t1.step = 0;
     q.push(t1);
     while(!q.empty())
     {
         t1 = q.front();
         q.pop();
         if(t1.b != vb && t1.a)               //  pour va to vb
         {
             if(t1.a <= vb - t1.b)
             {
                 t2.a = 0;
                 t2.b = t1.b + t1.a;
                 t2.c = t1.c;
             }
             else
             {
                 t2.a = t1.a - (vb - t1.b);
                 t2.b = vb;
                 t2.c = t1.c;
             }
             if(!visit[t2.a][t2.b][t2.c])
             {
                 t2.step = t1.step + 1;
                 if(check(t2))
                     return t2.step;
                 visit[t2.a][t2.b][t2.c] = true;
                 q.push(t2);
             }
         }
         if(t1.c != vc && t1.a)               //  pour va to vc
         {
             if(t1.a <= vc - t1.c)
             {
                 t2.a = 0;
                 t2.b = t1.b;
                 t2.c = t1.c + t1.a;
             }
             else
             {
                 t2.a = t1.a - (vc - t1.c);
                 t2.b = t1.b;
                 t2.c = vc;
             }
             if(!visit[t2.a][t2.b][t2.c])
             {
                 t2.step = t1.step + 1;
                 if(check(t2))
                     return t2.step;
                 visit[t2.a][t2.b][t2.c] = true;
                 q.push(t2);
             }
         }
         if(t1.a != va && t1.b)               //  pour vb to va
         {
             if(t1.b <= va - t1.a)
             {
                 t2.b = 0;
                 t2.a = t1.b + t1.a;
                 t2.c = t1.c;
             }
             else
             {
                 t2.b = t1.b - (va - t1.a);
                 t2.a = va;
                 t2.c = t1.c;
             }
             if(!visit[t2.a][t2.b][t2.c])
             {
                 t2.step = t1.step + 1;
                 if(check(t2))
                     return t2.step;
                 visit[t2.a][t2.b][t2.c] = true;
                 q.push(t2);
             }
         }
         if(t1.a != va && t1.b)               //  pour vb to vc
         {
             if(t1.b <= vc - t1.c)
             {
                 t2.b = 0;
                 t2.a = t1.a;
                 t2.c = t1.b + t1.c;
             }
             else
             {
                 t2.b = t1.b - (vc - t1.c);
                 t2.a = t1.a;
                 t2.c = vc;
             }
             if(!visit[t2.a][t2.b][t2.c])
             {
                 t2.step = t1.step + 1;
                 if(check(t2))
                     return t2.step;
                 visit[t2.a][t2.b][t2.c] = true;
                 q.push(t2);
             }
         }
         if(t1.a != va && t1.c)               //  pour vc to va
         {
             if(t1.c <= va - t1.a)
             {
                 t2.c = 0;
                 t2.a = t1.a + t1.c;
                 t2.b = t1.b ;
             }
             else
             {
                 t2.c = t1.c - (va - t1.a);
                 t2.a = va;
                 t2.b = t1.b;
             }
             if(!visit[t2.a][t2.b][t2.c])
             {
                 t2.step = t1.step + 1;
                 if(check(t2))
                     return t2.step;
                 visit[t2.a][t2.b][t2.c] = true;
                 q.push(t2);
             }
         }
         if(t1.b != vb && t1.c)               //  pour vc to vb
         {
             if(t1.c <= vb - t1.b)
             {
                 t2.c = 0;
                 t2.b = t1.b + t1.c;
                 t2.a = t1.a ;
             }
             else
             {
                 t2.c = t1.c - (vb - t1.b);
                 t2.b = vb;
                 t2.a = t1.a;
             }
             if(!visit[t2.a][t2.b][t2.c])
             {
                 t2.step = t1.step + 1;
                 if(check(t2))
                     return t2.step;
                 visit[t2.a][t2.b][t2.c] = true;
                 q.push(t2);
             }
         }
     }
     return -1;
 }
 
 int main()
 {
     int T;
     scanf("%d", &T);
     while(T--)
     {
         memset(visit, false, sizeof(visit));
         scanf("%d %d %d", &va, &vb, &vc);
         scanf("%d %d %d", &ta, &tb, &tc);
         if(va == ta && 0 == tb && 0 == tc)
         {
             printf("0\n");
             continue;
         }
         visit[va][0][0] = true;
         printf("%d\n", BFS(va, 0, 0));
     }
     //system("pause");
     return 0;
 }