NYOJ #21 三个水杯（bfs）

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

解题思路：bfs求最少的倒水次数，每次都有6种倒水可能，标记一下三个水杯的容量状态，用队列来模拟倒水过程，如果出现某个过程达到最终的倒水状态，则直接返回其倒水次数；否则直到队空，返回-1，说明不能到达最终的容量状态。详解看代码。

AC代码：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int t,Vmax[3],Est[3],Cur[3];
bool vis[105][105][105];
struct node{int a,b,c,step;}cur,tmp;
queue<node> que;
int bfs(int x){
    while(!que.empty())que.pop();
    cur.a=x,cur.b=cur.c=cur.step=0;
    vis[cur.a][cur.b][cur.c]=true;
    que.push(cur);
    while(!que.empty()){
        cur=que.front();que.pop();
        if(cur.a==Est[0]&&cur.b==Est[1]&&cur.c==Est[2])return cur.step;//到达最终的状态
        for(int i=0;i<3;++i){
            for(int j=0;j<3;++j){//6种倒水可能
                tmp=cur;Cur[0]=tmp.a,Cur[1]=tmp.b,Cur[2]=tmp.c;//每次重新赋值
                if(i!=j&&Cur[i]>0&&Cur[j]<Vmax[j]){//i-->j，如果第i个桶的水量大于0，并且第j个桶的水量不超过其最大容量
                    int gg=min(Cur[i],Vmax[j]-Cur[j]);//如果第j个桶剩余容量小于第i个桶里的水量，那么只能倒Vmax[j]-Cur[j]；反之，将第i个桶的水量全部倒给第j个桶
                    Cur[i]-=gg,Cur[j]+=gg;// i--->j
                    if(!vis[Cur[0]][Cur[1]][Cur[2]]){//状态未出现过
                        vis[Cur[0]][Cur[1]][Cur[2]]=true;
                        tmp.a=Cur[0],tmp.b=Cur[1],tmp.c=Cur[2];//重新赋值
                        tmp.step++;
                        que.push(tmp);
                    }
                }
            }
        }
    }
    return -1;//不满足条件则返回-1
}
int main(){
    while(cin>>t){
        while(t--){
            for(int i=0;i<3;++i)cin>>Vmax[i];
            for(int i=0;i<3;++i)cin>>Est[i];
            memset(vis,false,sizeof(vis));
            cout<<bfs(Vmax[0])<<endl;
        }
    }
    return 0;
}