清华大学研究生机试题目-玛雅人的密码

题目描述

玛雅人有一种密码，如果字符串中出现连续的2012四个数字就能解开密码。给一个长度为N的字符串，（2=<N<=13）该字符串中只含有0,1,2三种数字，问这个字符串要移位几次才能解开密码，每次只能移动相邻的两个数字。例如02120经过一次移位，可以得到20120,01220,02210,02102，其中20120符合要求，因此输出为1.如果无论移位多少次都解不开密码，输出-1。

输入描述:

输入包含多组测试数据，每组测试数据由两行组成。
第一行为一个整数N，代表字符串的长度（2<=N<=13）。
第二行为一个仅由0、1、2组成的，长度为N的字符串。

输出描述:

对于每组测试数据，若可以解出密码，输出最少的移位次数；否则输出-1。

示例1

输入

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5
02120

输出

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1

解题思路，直接暴力穷举，注意此处的暴力范围。

import java.util.*;
public class Main {
    public static void main(String args[]){
        Scanner in=new Scanner(System.in);
        while(in.hasNext()){
            int N=in.nextInt();
            String sc=in.nextLine();
            String str=in.nextLine();
            if(!f1(str)){
                System.out.println(-1);   // 判断是否有可能出现2012，如果不可能则直接返回-1
            }
           else{
                Queue queue=new LinkedList<Node>();
                Node temp=new Node(0,str);
                queue.offer(temp);
                Map map=new HashMap<String,Integer>();
                while(!queue.isEmpty()){
                    Node tempnode=(Node)queue.poll();
                    map.put(tempnode.str,1); //标记该序列
                    if(tempnode.str.indexOf("2012")>=0){
                        System.out.println(tempnode.step);
                        break;
                    }else{
                        for(int i=0;i<tempnode.str.length()-1;i++){
                            char ch[]=tempnode.str.toCharArray();
                            char tempch=ch[i];
                            ch[i]=ch[i+1];
                            ch[i+1]=tempch;
                            if(!map.containsKey(String.valueOf(ch))){ // 查看该序列是否已经被访问
                                queue.offer(new Node(tempnode.step+1,String.valueOf(ch)));   //将未被访问的序列放入队列
                                map.put(String.valueOf(ch),1);  // 标记该队列
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    //先进行预判断是否有可能出现2012字段
    public static boolean f1(String str){
        char ch[]=str.toCharArray();
        int cnt[]=new int[3];
        for(int i=0;i<3;i++){
            cnt[i]=0;
        }
        for(int i=0;i<str.length();i++){
            cnt[ch[i]-'0']++;
        }
        for(int i=0;i<3;i++){
            if(cnt[i]==0)
                return false;
        }
        return true;
    }
}
class Node{  //该数据结构用于保存形成某一种形式的字符串和其所需要的步数
    int step;
    String str;
    Node(int step,String str){
        this.step=step;
        this.str=str;
    }
}