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枚举——熄灯问题

时间:2024-03-22 16:32:25浏览次数:22  
标签:熄灯 char 第一行 状态 int 问题 开关 枚举 按钮

有一个由按钮组成的矩阵,其中每行有6个按钮,共五行

每个按钮的位置上有一盏灯

当按下一个按钮后,该按钮以及周围位置(上下左右)的灯都会改变状态

如果灯原来是点亮的,就会被熄灭

如果灯原来是熄灭的,则会被点亮

  • 在矩阵角上的按钮改变3盏灯的状态
  • 在矩阵边上的按钮改变4盏灯的状态
  • 其他的按钮改变5盏灯的状态
  • 与一盏灯毗邻的多个按钮被按下时,一个操作会抵消另一次操作的结果
  • 给定矩阵中每盏灯的初始状态,求一种按按钮方案,使得所有的灯都熄灭

输入 :

  • 第一行是一个正整数N,表示需要解决的案例数
  • 每个案例由5行组成,每一行包括6个数字
  • 这些数字以空格隔开,可以是0或1
  • 0表示灯的初始状态是熄灭的
  • 1表示灯的初始状态是点亮的

输出 :

  • 对每个案例,首先输出一行
    输出字符串 “PUZZLE #m”,其中 m 是该案例的序 号
  • 接着按照该案例的输入格式出5行
    • 1表示需要把对应的按钮按下
    • 0表示不需要按对应的按钮
    • 每个数字以一个空格隔开

解题分析

 第一想法:枚举所有可能的按钮(开关)状态,对每一个状态计算一下最后灯的情况,看是否都熄灭

                ——每个按钮有两种状态(按下或不按下)

                ——一共有30个开关,那么状态数为2^{30},太多,会运行超时

那么,如何减少枚举数目呢?

            基本思路:如果存在某个局部,一旦这个局部的状态被确定,那么剩余其他部分的状态只能是确定的一种,或者不多的n种,那么就只需要枚举这个局部的状态即可

经过观察发现,第一行就是这样的一个“局部” 

 

  因为第一行的各个开关状态确定的情况下,这些开关作用过后,将导致第一行某些灯是亮的,某些灯是灭的。

  要熄灭第一行某个亮着的灯(假设位于第i列),那么唯一的办法就是按下第二行第i列的开关

{因为第一行的开关已经用过了,而第三行及其后的开关不会影响的第一行}

  为了使第一行的灯全部熄灭,第二行的合理开关状态就是唯一的。

#include<memory>
#include<string>
#include<cstring>
#include<iostream>
using namespace std;
 char oriLights[5];//代表一行的灯,一共五行
 char lights[5];
 char result[5]; 
 
 int GetBit(char c, int i)
 {
 	return(c>>i ) & 1;//给c右移i位与1进行与操作 
 }
 void SetBit(char &c,int i,int v)//设置字符的第i位为v 
 {
 	if(v){
 		c|=(1<<i);//把c的第i位变成1 ,即v=1 
	 }
	 else 
	    c &= ~(1<<i);//“~”是取反操作,将c的第i位变为1,即v=1  
  } 
 void FlipBit(char & c,int i)//设置翻转 
 {
 	c ^=(1<<i);//异或 ,将c的第i位翻转 
 }
 
 void OutputResult(int t, char result[])
 {
 	cout<<"PUZZLE #"<< t <<endl;
 	for(int i=0;i<5;++i){
	 for(int j=0;j<6;++j){
 			cout<<GetBit(result[i],j);
 			if(j<5)
 			    cout<<" ";
		 }
		 cout<<endl;
	 }
  } 
  
  int main()
  {
  	int T;
  	cin>>T;
	  for(int t=1;t<=T;++t){
	  	for(int i=0;i<5;++i){//i行 
	  		for(int j=0;j<6;++j){//j列 
		        int s;
				cin>>s;//s为第i行j列的灯的状态,只有0,1两种
				SetBit(oriLights[i],j,s); 
		  }
		for(int n=0;n<64;++n){//枚举第一行灯的开关状态因为第一行有六个灯,所有情况共有64种,0-63 
		    int switchs=n;//当前行的灯的状态
			memcpy(lights,oriLights,sizeof(oriLights));
			for(int i=0;i<5;++i){
				result[i]=switchs;
				for(int j=0;j<6;j++){
					if(GetBit(switchs,j)) {
						if(j>0)
						    FlipBit(lights[i],j-1);
						 FlipBit(lights[i],j);
						 if(j<5)
						    FlipBit(lights[i],j+1);  
					}
				}
				if(i<5)
				   lights[i+1] ^=switchs;
				switchs=lights[i];   
			}
			if(lights[4]==0) {
				OutputResult(t,result);
				break;
			}	
		}  
	  } 
  	return 0;
  }
}

标签:熄灯,char,第一行,状态,int,问题,开关,枚举,按钮
From: https://blog.csdn.net/m0_73657697/article/details/136658529

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