题解 The Blocks Problem(UVa101)紫书P110vector的应用

紫书P110；vector的应用；UVa101 The Blocks Problem

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题目大意：

输入n (0<n<25)，得到编号为0到n-1的木块，分别摆放在顺序排列编号为0到n-1的位置。现对这些木块进行操作，操作分为四种。

move a onto b：把木块a、b上的木块放回各自的原位，再把a放到b上；
move a over b：把a上的木块放回各自的原位，再把a发到含b的堆上；
pile a onto b：把b上的木块放回各自的原位，再把a连同a上的木块移到b上；
pile a over b：把a连同a上木块移到含b的堆上。

当输入quit时，结束操作并输出0~n-1的位置上的木块情况。

Sample Input
10
move 9 onto 1
move 8 over 1
move 7 over 1
move 6 over 1
pile 8 over 6
pile 8 over 5
move 2 over 1
move 4 over 9
quit

Sample Output
0: 0
1: 1 9 2 4
2:
3: 3
4:
5: 5 8 7 6
6:
7:
8:
9:

题目分析（思路依据紫书）：

数据结构选择：每个单元格内block的数目是动态的，固可以采用vector模拟一个单元格，而单元格总共有n个，n值确定，所以可以开一个每个单元都是vector的数组：vector<int> pile[26]

算法设计：题目涉及整段数据与单个数据的移动，且n最大只有25，固采用模拟的方法时间复杂度完全够用。
而模拟的过程涉及两个步骤：<1. 复原block <2. 移动block；
分析题目中四条指令：
move需要将a上方block全部复原，单独移动a；
pile不需要将复原a上方block，需要整段移动；
onto需要将b上方block全部复原，要求a与b相邻；
over不需要复原b上方block，再移动a或者整段。
分析四条指令的异同点且结合先复原后移动的顺序，刘汝佳老师巧妙地进行了以下处理(个别地方与原代码不同)：

//pa和pb为a和b的数组下标，ha和hb为a和b的vector下标
if(order1=="move") clear_above(pa,ha);//将pa，ha位置上方的block复原
if(order2=="onto") clera_above(pb,hb);//将pb，hb位置上方的block复原
pile_onto(pa,ha,pb);//将pa，ha位置及其上方的block移动至pb顶端

模块设计：至此，程序的基本框架为：预处理–输入与初始化–模拟–输出–return 0;。

代码：

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
using namespace std;int n,a,b;
string order1,order2;
vector<int> pile[26];void find_block(int num,int& h,int& p);
void clear_above(int h,int p);
void pile_onto(int p1,int h1,int p2);
void print();int main()
{//读入与初始化 scanf("%d",&n);for(int i=0;i<n;i++) pile[i].push_back(i);//模拟 while(cin>>order1>>a>>order2>>b){int ha,hb,pa,pb;find_block(a,ha,pa);find_block(b,hb,pb);if(pa==pb) continue;if(order1=="move") clear_above(ha,pa);if(order2=="onto") clear_above(hb,pb);pile_onto(pa,ha,pb);//print();}//输出print();return 0;
}void find_block(int num,int& h,int& p)
{for(p=0;p<n;p++)for(h=0;h<pile[p].size();h++)if(pile[p][h]==num) return ;
}void clear_above(int h,int p)
{for(int i=h+1;i<pile[p].size();i++)pile[pile[p][i]].push_back(pile[p][i]);pile[p].resize(h+1);return ;
}void pile_onto(int p1,int h1,int p2)
{for(int i=h1;i<pile[p1].size();i++)pile[p2].push_back(pile[p1][i]);pile[p1].resize(h1);return ;
}void print()
{for(int i1=0;i1<n;i1++){printf("%d:",i1);for(int i2=0;i2<pile[i1].size();i2++) printf(" %d",pile[i1][i2]);printf("\n");}
}

要点与细节总结：

刘汝佳老师在计算a块与b块所在的h与p时，采用了引用传值的方法，一个函数同时计算了两个局部变量：

void find_block(int num,int& h,int& p)

数据结构的选择vector数组，题目中使用到的函数有v.size(); v.resize(); v.push_back();
提取四个指令的共同点，设计出两个函数减少重复代码。

更新于2020.6.22