FZU Problem 1019 猫捉老鼠

Problem 1019 猫捉老鼠

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Problem Description

一只猫和一只老鼠在10*10的迷宫中。迷宫中的每个方格可以是空的，或者含有障碍。猫和老鼠可以进入任意一个空的方格中。当他们相遇时，猫和老鼠在同一个方格中。但是，无论猫或老鼠都不能进入有障碍的方格。我们可以用字符组成的二维数组表示迷宫，如下图所示。

老鼠在迷宫中按照一种固定的方式行走：每个时刻，老鼠都向它所面对的方向前进一格，这需要花费１秒时间。如果前方是一个障碍或者是迷宫的边界，它将花１秒的时间按顺时针方向转90度。

为了抓到老鼠，这只猫决定也按照与老鼠相同的行走方式行进。

猫和老鼠在每个单位时间内是同时行动的。因此，如果猫和老鼠在行进过程中“擦肩而过”，猫是无法捉到老鼠的。只有当猫和老鼠同时到达一个相同的格子时，猫才能捉住老鼠。
初始时，猫和老鼠不会在同一个方格中。并且它们都面向北方。
你的任务是编一个程序，求出猫捉到老鼠的所花时间。

Input

输入数据的第一行n，表示输入数据的组数。
每组数据由10行组成，每行10个字符，表示迷宫的地图以及猫和老鼠的初始位置。输入数据保证只有一只猫和一只老鼠。
每组输入数据之后均有一个空行作为间隔。

Output

对于每组给定的输入，输出一行仅含一个数，即猫捉到老鼠所花的时间。如果猫永远都无法抓到老鼠，则输出0。

Sample Input

1

*…*…

…*…

…*…*…

…

…*.c…

*…*…

…*…

…m…*

…*.*…

.*.*…

Sample Output

49

解决方案1

附上一个WA的代码，暂时还找不出错误，以后有心情了再改吧。

#include<iostream>
#include<string>
char map[12][12];//地图
char c_head, m_head;//当前朝向
int c_position[2], m_position[2];//当前位置
int ptime;//花费的时间
bool flag1;//判断此时的状态是否出现过
bool flag2;//判断猫是否抓住了老鼠
bool vis[12][12][12][12][4][4];//记录下所有经历过的状态以判断是否发生循环

//用‘*’将地图四周围起来便于处理
void map_init() {
	int i;
	//封住上下边
	for (i = 0; i < 12; i++) {
		map[0][i] = '*';
		map[11][i] = '*';
	}
	//封住左右两边
	for (i = 1; i < 11; i++) {
		map[i][0] = '*';
		map[i][11] = '*';
	}
}

//初始化函数
void init() {
	c_head = 'N';
	m_head = 'N';
	ptime = 0;
	memset(vis, 0, sizeof(vis));
	flag1 = false;
	flag2 = false;
}
//转向
void turnhead(char &head) {
	switch (head) {
	case 'N':
		head = 'E';
		break;
	case 'E':
		head = 'S';
		break;
	case 'S':
		head = 'W';
		break;
	case 'W':
		head = 'N';
		break;
	}
}
//移动
void move(char &head,int *position) {
	//移动
	switch (head) {
	case 'N':
		if (map[position[0] - 1][position[1]] != '*') {
			//北面无障碍物则移动
			position[0] -= 1;
		}
		else {
			//北面有障碍物则转向
			turnhead(head);
		}
		break;
	case 'E':
		if (map[position[0]][position[1] + 1] != '*') {
			position[1] += 1;
		}
		else {
			turnhead(head);
		}
		break;
	case 'S':
		if (map[position[0] + 1][position[1]] != '*') {
			position[0] += 1;
		}
		else {
			turnhead(head);
		}
		break;
	case 'W':
		if (map[position[0]][position[1] - 1] != '*') {
			position[1] -= 1;
		}
		else {
			turnhead(head);
		}
		break;
	}
}

//记录状态
void set() {
	int ci_head, mi_head;
	switch (c_head) {
	case 'N':
		ci_head = 0;
		break;
	case 'E':
		ci_head = 1;
		break;
	case 'S':
		ci_head = 2;
		break;
	case 'W':
		ci_head = 3;
		break;
	}
	switch (m_head) {
	case 'N':
		mi_head = 0;
		break;
	case 'E':
		mi_head = 1;
		break;
	case 'S':
		mi_head = 2;
		break;
	case 'W':
		mi_head = 3;
		break;
	}
	//如果该状态出现过，则说明进入循环，猫永远抓不到老鼠，否则记录下当前状态已经出现
	if (vis[c_position[0]][c_position[1]][m_position[0]][m_position[1]][ci_head][mi_head] == 1) {
		flag1 = true;
	}
	else {
		vis[c_position[0]][c_position[1]][m_position[0]][m_position[1]][ci_head][mi_head] = 1;
	}
}

//时间流逝
void passtime() {
	++ptime;
	move(m_head, m_position);
	move(c_head, c_position);
	//每次移动后都要记下当前状态
	set();
}

int main() {
	int n;
	scanf("%d", &n);
	getchar();
	map_init();
	while (n--) {
		int i, j;
		for (i = 1; i < 11; i++) {
			for (j = 1; j < 11; j++) {
				scanf("%c", &map[i][j]);
				//记录猫和老鼠的初始位置
				switch (map[i][j])
				{
				case 'c':
					c_position[0] = i;
					c_position[1] = j;
					break;
				case 'm':
					m_position[0] = i;
					m_position[1] = j;
					break;
				default:
					break;
				}
			}
			getchar();
		}
		init();
		//记录初始状态
		set();
		while (1) {
			//判断猫是否抓住了老鼠
			if (c_position[0] == m_position[0] && c_position[1] == m_position[1]) {
				flag2 = true;
				break;
			}
			//如果该状态出现过，则说明进入循环，猫永远抓不到老鼠
			else if (flag1) {
				break;
			}
			passtime();
		}
		if (flag2) {
			printf("%d\n", ptime);
		}
		else {
			printf("0\n");
		}
	}
	return 0;
}

解决方案2

再附上一个AC代码，但此代码以时间超过500而判断猫永远抓不到老鼠可能有点儿钻空子，想来还是利用6维数组来存储经历过的状态以判断是否陷入循环更为稳妥。

来源：https://blog.csdn.net/cs_zlg/article/details/7826303

//Memory: 228 KB		Time: 0 MS
//Language: GNU C++		Result: Accepted

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;

struct Point
{
 int x, y;
}mou, cat; //mouse，cat的坐标
int dm, dc; //分别为mouse和cat面朝的方向,0北，1东，2南，3西
char map[10][11]; //切记预留一位存储‘\0’！T_T
int t;//时间


void Move (Point &animal, int &d)
{
 int X,Y;
 if (d == 0)
 {
     X = animal.x, Y = animal.y;
     if(!Y || map[Y-1][X] == '*')
         d++;
     else
         animal.y--;
 }
 else if (d == 1)
 {
     X = animal.x+1, Y = animal.y;
     if (map[Y][X] == '\0' || map[Y][X] == '*')
         d++;
     else
         animal.x++;
 }
 else if(d == 2)
 {
     X=animal.x, Y=animal.y;
     if(Y==9 || map[Y+1][X]=='*')
         d++;
     else
         animal.y++;
 }
 else
 {
     X=animal.x, Y=animal.y;
     if(!X || map[Y][X-1] == '*')
         d = 0;
     else
         animal.x--;
 }
}

int main()
{
 int T;
 scanf("%d",&T);
 while(T--)
 {
     t = dm = dc = 0;
     for(int i = 0; i < 10; i++)
     {
         scanf("%s", map[i]);
     }
     for(int i = 0; i < 10; i++)
         for(int j = 0; j < 10; j++)
         {
             if(map[i][j] == 'c')
             {
                 cat.y = i;
                 cat.x = j;
             }
             if(map[i][j] == 'm')
             {
                 mou.y = i;
                 mou.x = j;
             }
         }
     while (1)
     {
         t++;
         Move (cat, dc);
         Move (mou, dm);
         if (cat.x == mou.x && cat.y == mou.y) break;
         if (t > 500)
         {
             t = 0;
             break;
         }
     }
     printf ("%d\n", t);
 }
 return 0;
}