URAL-1101. Robot in the Field

1、知识点:动态规划
2、思路:此题最大的难点恐怕还是表达式处理,我用的是栈,代码比较长,但注释比较详细。

/*
*/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <string>
#include <stack>
using namespace std;
#define MAXN 100+10                     //N,M,K最大值 
#define MAXEXPRELEN 250+10

struct Point{                           //点 
    int x;
    int y;
    int dir;                            //标记到当前点的方向 
};
Point fork_point[MAXN];                 //分叉点 
Point cur_poi;                          //当前点 

struct Invert{                          //定义转换点
    int a;
    int b;
    char c[5];
};
Invert inv[MAXN];                       //转换点                        
char sent[MAXEXPRELEN];                 //表达式 
int reg_arr[26+5];                      //寄存器数组 
int N,                                  //field
    M,                                  //fork 
    K;                                  //register-invert-point

int get_val(const char *formu);         //计算表达式的值 
int get_pri(string str);                //获取优先级 
bool is_fork();                         //判断当前点是否分叉 
void next_posi(int res, Point &poi);    //根据当前点计算下一个位置
bool is_out(Point poi);                 //检查新点是否出界 
bool is_invert(int &reg);               //检查当前点是否转换点,若是可得寄存器编号 
int main()
{
    memset(reg_arr, 0, sizeof(reg_arr));
    gets(sent);
    scanf("%d%d%d", &N, &M, &K);
    for(int i=0; i<M; i++)
        scanf("%d%d", &(fork_point[i].x), &(fork_point[i].y));

    for(int j=0; j<K; j++)
        scanf("%d%d%s", &(inv[j].a), &(inv[j].b), &(inv[j].c));

    cur_poi.x = 1;
    cur_poi.y = 0;
    cur_poi.dir = 1;                        //(0,0)->(1,0):右
    printf("%d %d\n", 0, 0);
    printf("%d %d\n", 1, 0);
    Point new_poi;
    int inv_reg;                            //转换的寄存器编号 
    for(;;){
        int res = -1;                       //默认直走 
        if(is_fork())                       //如果站在分叉点 
            res = get_val(sent);            //左,右? 

        if(is_invert(inv_reg))              //如果站在转换点 
            reg_arr[inv_reg] = 1 - reg_arr[inv_reg];

        next_posi(res, new_poi);            //计算下一个点 
        bool ch = is_out(new_poi);          //检查新点是否出界 
        if(!ch){
            printf("%d %d\n", new_poi.x, new_poi.y);
            cur_poi.x = new_poi.x;
            cur_poi.y = new_poi.y;
            cur_poi.dir = new_poi.dir;
        }
        else
            break;
    }

    return 0;
}

int get_val(const char *formu)
{
    string expre = formu; 
    expre += "#";
    int len = expre.length();
    stack<string> sym;
    stack<string> oper;
    string str="";              //临时字符串 
    string top_str="";          //栈顶运算符
    string top_oper="";         //栈顶操作数 
    int str_len=0;
    sym.push("#");
    for(int i=0; i<len; i++){
        str += expre[i];
        str_len++;
        if(str == " "){                             //如果是空格 
            str = ""; 
            str_len = 0;
            continue;
        }
        if(isalpha(str[0])){
            int j;
            for(j=i+1; j<len; j++)
                if(isalpha(expre[j])){
                    str += expre[j];
                    str_len++;
                }
                else
                    break;
            i = j-1;                                //其它字符,i移至最后一个有效字符 
        }

        if( str=="TRUE" || str=="FALSE" || 
            (isalpha(str[0]) && str_len == 1))      //寄存器或真值 
            oper.push(str);
        else{                                       //操作符 或 括号 
            if(get_pri(str) > get_pri(sym.top()) ||
                (sym.top()=="("&&str!=")") || str=="NOT")//>栈顶优先级 或 栈顶是左括号 或 "NOT"(NOT是右结合) 
                sym.push(str);
            else if(sym.top()=="(" && str==")")
                sym.pop();
            else{                                   //<栈顶优先级 或 右括号 或 "#" 
                while(sym.top()!="#" && get_pri(str)<=get_pri(sym.top()) && sym.top()!="("){
                    bool res = 0;                   //临时结果
                    string res_str = "";            //临时结果的字符串形式(TRUE,FALSE) 
                    top_str = sym.top();            //弹出栈顶运算符 
                    sym.pop();
                    top_oper = oper.top();          //弹出第一个操作数 
                    oper.pop();
                    if(top_str == "NOT"){           //单操作数 (只有NOT一个) 
                        if(top_oper == "TRUE")
                            res = 0;
                        else if(top_oper == "FALSE")
                            res = 1;
                        else
                            res = 1 - reg_arr[top_oper[0] - 'A'];
                    }
                    else{                           //双操作数 
                        string sec_oper = oper.top();       //第二个操作数 
                        oper.pop();
                        if(top_str == "AND"){               //AND
                            if(top_oper == "TRUE"){
                                if(sec_oper == "TRUE")
                                    res = 1;
                                else if(sec_oper == "FALSE")
                                    res = 0;
                                else
                                    res = reg_arr[sec_oper[0] - 'A'];
                            }
                            else if(top_oper == "FALSE")
                                res = 0;
                            else{                           //第一个操作数是寄存器 
                                if(!reg_arr[top_oper[0] - 'A'])
                                    res = 0;
                                else{
                                    if(sec_oper == "TRUE")
                                        res = 1;
                                    else if(sec_oper == "FALSE")
                                        res = 0;
                                    else
                                        res = reg_arr[sec_oper[0] - 'A'];
                                }
                            } 
                        }
                        else{                               //OR
                            if(top_oper == "TRUE")
                                res = 1;
                            else if(top_oper == "FALSE"){
                                if(sec_oper == "TRUE")
                                    res = 1;
                                else if(sec_oper == "FALSE")
                                    res = 0;
                                else
                                    res = reg_arr[sec_oper[0] - 'A'];
                            }
                            else{                           //第一个操作数是寄存器 
                                if(reg_arr[top_oper[0] - 'A'])
                                    res = 1;
                                else{                       //第一个操作数为0 
                                    if(sec_oper == "TRUE")
                                        res = 1;
                                    else if(sec_oper == "FALSE")
                                        res = 0;
                                    else
                                        res = reg_arr[sec_oper[0] - 'A']; 
                                }
                            }
                        }
                    }

                    if(res == 1)
                        res_str = "TRUE";           //运算结果转换为字符串压栈 
                    else
                        res_str = "FALSE";
                    oper.push(res_str);
                    if(str==")" && sym.top()=="("){ //遇到左括号退出循环 
                        sym.pop();
                        break;
                    }
                }

                if(str != ")") 
                    sym.push(str);                  //str入栈 
            }
        }
        str = "";
        str_len = 0;
    }
    if(!oper.empty()){
        string lst = oper.top();
        if(lst == "TRUE")
            return 1;
        else if(lst == "FALSE")
            return 0;
        else
            return reg_arr[lst[0] - 'A'];   
    }
    else{
        printf("oper stack is empty!");
        return false;
    }
}

int get_pri(string str)
{
    int num = 6;
    string prim[num] = {"#", ")", "OR", "AND", "NOT", "("};
    for(int i=0; i<num; i++)
        if(prim[i] == str)
            return i;

    return -1;
}

bool is_fork()                  //判断当前点是否分叉 
{
    for(int i=0; i<M; i++)
        if(cur_poi.x == fork_point[i].x && cur_poi.y == fork_point[i].y)
            return true;

    return false; 
} 

void next_posi(int res, Point &poi)         //计算下一个位置 
{
    int dir = cur_poi.dir;                  //到当前点的方向 
    if(res == 1){                           //右拐 
        if(dir == 0){                       //原左 
            poi.x = cur_poi.x;
            poi.y = cur_poi.y+1;
            poi.dir = 2;
        }
        else if(dir == 1){                  //原右 
            poi.x = cur_poi.x;
            poi.y = cur_poi.y-1;
            poi.dir = 3;
        }
        else if(dir == 2){                  //原上 
            poi.x = cur_poi.x+1;
            poi.y = cur_poi.y; 
            poi.dir = 1;
        }
        else{                               //原下 
            poi.x = cur_poi.x-1;
            poi.y = cur_poi.y;
            poi.dir = 0;
        }
    }
    else if(res == 0){                      //左拐 
        if(dir == 0){
            poi.x = cur_poi.x;
            poi.y = cur_poi.y-1;
            poi.dir= 3;
        }
        else if(dir == 1){
            poi.x = cur_poi.x;
            poi.y = cur_poi.y+1;
            poi.dir = 2;
        }
        else if(dir == 2){
            poi.x = cur_poi.x-1;
            poi.y = cur_poi.y;
            poi.dir = 0;
        }
        else{
            poi.x = cur_poi.x+1;
            poi.y = cur_poi.y;
            poi.dir = 1;
        }
    }
    else{                                   //直走 
        if(dir == 0){
            poi.x = cur_poi.x-1;
            poi.y = cur_poi.y;
        }
        else if(dir == 1){
            poi.x = cur_poi.x+1;
            poi.y = cur_poi.y;
        }
        else if(dir == 2){
            poi.x = cur_poi.x;
            poi.y = cur_poi.y+1;
        }
        else{
            poi.x = cur_poi.x;
            poi.y = cur_poi.y-1;
        }
        poi.dir = dir;
    }
}

bool is_out(Point poi)                  //检查(x,y)是否出界 
{
    if(poi.x<-N || poi.x>N || poi.y<-N || poi.y>N)
        return true;
    else
        return false;
}

bool is_invert(int &reg)                //检查当前点是否转换点,若是,引用带回寄存器编号 
{
    for(int i=0; i<K; i++)
        if(cur_poi.x == inv[i].a && cur_poi.y == inv[i].b){
            reg = inv[i].c[0] - 'A';
            return true;
        }

    return false; 
} 
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