11. 玛雅人的密码

作者: IceFrozen | 来源:发表于2019-01-08 13:17 被阅读0次
    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

    5
    02120
    

    输出

    1
    
    思路

    参考了牛客网讨论区的思路,将原始字符串看作树的根节点,进行一次交换的字符串作为子节点,依次往下交换,然后使用广度优先搜索(BFS)遍历这棵树,也就是层序遍历,每层的字符串对应一个 Map 值,含有2012的字符串在哪一层,就输出该层的 Map 值,如图 1 所示。保证树上的每个结点都不相同,直到穷尽。

    图 1
    解法
    #include <iostream>
    #include <map>
    #include <queue>
    #include <string>
    
    using namespace std;
    
    queue <string> Q;    //用于BFS树
    map <string, int> M;    //用来存树的每层字符串对应的值,也就是字符串的高度减一
    
    string Swap(string s, int i){    //交换字符串的第 i 位和第 i + 1 位 
            char temp;
            temp = s[i];
            s[i] = s[i + 1];
            s[i + 1] = temp;
            return s;
    }
    
    int BFS(string str){
        string newStr;
        M.clear();    //清空map
        while(!Q.empty()) Q.pop();    //清空队列
        Q.push(str);
        M[str]=0;
        while(!Q.empty()){
            str=Q.front();
            Q.pop();    //取出队首,存入str
            for(int i=0; i<(int)str.length()-1; i++){    //str.length() 是无符号数 
                newStr=Swap(str, i);    //新字符串由str交换i位和i+1位得到
                if(M.find(newStr)==M.end()){    //如果这个字符串没出现过
                    M[newStr]=M[str]+1;    //现在出现过了,且交换次数比它的上一层多 1 
                    if(newStr.find("2012", 0)!=string::npos)    //找到了 2012 
                        return M[newStr];
                    else 
                        Q.push(newStr);    //不合要求,那继续 bfs,把它加入队列
                }
            }
        }
        return -1;    //遍历完成,没发现符合要求的字符串,返回-1
    }
    
    int main(){
        int n;
        string str;
        while(cin >> n){
            cin >> str;
            if(n < 4)    //此时肯定不符合要求 
                cout << -1 << endl;
            else{
                if(str.find("2012") != string::npos)
                    cout << 0;    //判断初始字符串有没有 2012 
                else
                    cout << BFS(str) << endl;
            }
                
        }
        return 0;
    }
    

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