三个水杯

ゝ一世哀愁。 2022-07-12 12:45 199阅读 0赞

## 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

#include<stdio.h>
    #include<iostream>
    #include<string.h>
    #include<queue>
    using namespace std;
    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
    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];  //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;
    	cin>>t;
    	while(t --){
    		cin>>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
    		cin>>en.cur[0]>>en.cur[1]>>en.cur[2];
    		printf("%d\n", bfs());
    	}
    	return 0;
    }