【NOIP2002提高组T2】字串变换-双向BFS或迭代加深搜索

测试地址:字串变换

做法:这道题...比较玄学,网上大多数人的题解都是双向BFS,这里就不赘述了。但我认为,还有一种迭代加深搜索的算法,但是肯定比双向BFS要慢...在Vijos上这两种方法都过了,放在这里让大家参考。

以下是本人代码(本人水平不行,代码非常丑,凑合着看吧):

双向BFS:

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
struct str {char s[30];} a[10],b[10];
str q1[10010],q2[10010];
int tot=0,step=0;
bool f=0;

bool cmp(str a,str b)
{
  if (strlen(a.s)!=strlen(b.s)) return 0;
  else
  {
    int len=strlen(a.s);
    for(int i=0;i<len;i++)
	  if (a.s[i]!=b.s[i]) return 0;
	return 1;
  }
}

void double_bfs()
{
  int h1=1,h2=1,t1=1,t2=1;
  q1[1]=a[0];q2[1]=b[0];
  int f1=1,f2=1,s1=1,e1=1,s2=1,e2=1;
  if (cmp(a[0],b[0])) {f=1;return;}
  while(h1<=t1&&h2<=t2&&step<=10)
  {
    if (f1<=f2)
	{
	  str now=q1[h1++];
	  for(int i=s2;i<=e2;i++)
	    if (cmp(now,q2[i])) {f=1;return;}
	  int len=strlen(now.s);
	  for(int i=1;i<=tot;i++)
	    for(int j=0;j<len;j++)
		  if (j+strlen(a[i].s)-1<len&&a[i].s[0]==now.s[j])
		  {
		    bool flag=1;
		    for(int k=1;k<strlen(a[i].s);k++)
			  if (a[i].s[k]!=now.s[j+k]) {flag=0;break;}
			if (flag)
			{
			  str nxt;
			  memset(nxt.s,0,sizeof(nxt.s));
			  for(int k=0,l=0;k<=strlen(now.s);k++,l++)
			  {
			    if (k==j)
				{
				  int x;
				  for(x=0;x<strlen(b[i].s);x++)
				    nxt.s[l+x]=b[i].s[x];
				  l=l+x-1;
				  k=j+strlen(a[i].s)-1;
				}
				else nxt.s[l]=now.s[k];
			  }
			  q1[++t1]=nxt;
			}
		  }
	  if (h1>e1)
	  {
	    step++;
		f1=t1-e1;
		s1=e1+1;
	    e1=t1;
	  }
	}
	else
	{
	  str now=q2[h2++];
	  for(int i=s1;i<=e1;i++)
	    if (cmp(now,q1[i])) {f=1;return;}
	  int len=strlen(now.s);
	  for(int i=1;i<=tot;i++)
	    for(int j=0;j<len;j++)
		  if (j+strlen(b[i].s)-1<len&&b[i].s[0]==now.s[j])
		  {
		    bool flag=1;
		    for(int k=1;k<strlen(b[i].s);k++)
			  if (b[i].s[k]!=now.s[j+k]) {flag=0;break;}
			if (flag)
			{
			  str nxt;
			  memset(nxt.s,0,sizeof(nxt.s));
			  for(int k=0,l=0;k<=strlen(now.s);k++,l++)
			  {
			    if (k==j)
				{
				  int x;
				  for(x=0;x<strlen(a[i].s);x++)
				    nxt.s[l+x]=a[i].s[x];
				  l=l+x-1;
				  k=j+strlen(b[i].s)-1;
				}
				else nxt.s[l]=now.s[k];
			  }
			  q2[++t2]=nxt;
			}
		  }
	  if (h2>e2)
	  {
	    step++;
		f2=t2-e2;
		s2=e2+1;
	    e2=t2;
	  }
	}
  }
  f=0;
}

int main()
{
  while(scanf("%s%s",a[tot].s,b[tot].s)!=EOF)
  {
    getchar();
	tot++;
  }
  tot--;
  
  double_bfs();
  
  if (f) printf("%d",step);
  else printf("NO ANSWER!");
  
  return 0;
}
迭代加深搜索:

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <map>
using namespace std;
struct str {char s[30];} a[10],b[10];
int tot,depth;

bool cmp(str a,str b)
{
  if (strlen(a.s)!=strlen(b.s)) return 0;
  for(int i=0;i<strlen(a.s);i++)
    if (a.s[i]!=b.s[i]) return 0;
  return 1;
}

bool dfs(int step,str now)
{
  if (step==depth) return cmp(now,b[0]);
  for(int i=1;i<=tot;i++)
    for(int j=0;j<strlen(now.s);j++)
	  if (now.s[j]==a[i].s[0]&&j+strlen(a[i].s)-1<strlen(now.s))
	  {
	    bool flag=1;
		for(int k=1;k<strlen(a[i].s);k++)
		  if (now.s[j+k]!=a[i].s[k]) {flag=0;break;}
		if (flag)
		{
		  str nxt;
		  memset(nxt.s,0,sizeof(nxt.s));
		  for(int k=0,l=0;k<strlen(now.s);k++,l++)
		  {
		    if (k==j)
			{
			  for(int x=0;x<strlen(b[i].s);x++)
			    nxt.s[l+x]=b[i].s[x];
			  l=l+strlen(b[i].s)-1;
			  k=j+strlen(a[i].s)-1;
			}
			else nxt.s[l]=now.s[k];
		  }
		  if (dfs(step+1,nxt)) return 1;
		}
	  }
  return 0;
}

int main()
{
  tot=0;
  while(scanf("%s%s",a[tot].s,b[tot].s)!=EOF)
  {
	tot++;
	getchar();
  }
  tot--;
  
  for(depth=0;depth<=10;depth++)
    if (dfs(0,a[0])) break;
  
  if (depth<=10) printf("%d",depth);
  else printf("NO ANSWER!");
  
  return 0;
}



### NOIP2002 提高 字串变换 题解算法 #### 问题描述 给定两个字符串 \( A \) 和 \( B \),以及一系列转换规则,每个规则定义了一个模式匹配和替换操作。目标是从初始字符串 \( A \) 出发,在应用这些规则的情况下能否通过有限次的转换变成最终字符串 \( B \)[^1]。 #### 解决思路 该题目可以通过广度优先搜索 (BFS) 来解决。具体来说: - **初始化队列**:将起始状态即原始字符串加入到待处理的状态列表中。 - **遍历过程中的每一个节点**:对于当前正在考察的状态(也就是某个中间阶段形成的字符串),尝试利用所有的转换规则对其进行可能的变化;如果某一次变化的结果正好等于目的字符串,则找到了解决方案并结束程序运行; - **记录路径**:为了防止重复访问相同的状态造成死循环,还需要维护一个集合用于存储已经遇到过的所有不同形式的字符串实例。 #### BFS实现细节 下面是一个简单的Python代码片段来展示如何使用BFS求解这个问题: ```python from collections import deque def bfs_transform(start, end, rules): queue = deque([(start, [])]) visited = set([start]) while queue: current_str, path = queue.popleft() if current_str == end: return True, path for rule_from, rule_to in rules: pos = current_str.find(rule_from) while pos != -1: new_str = current_str[:pos] + rule_to + current_str[pos+len(rule_from):] if new_str not in visited and len(new_str) <= len(end): visited.add(new_str) queue.append((new_str, path + [(current_str, new_str)])) pos = current_str.find(rule_from, pos + 1) return False, [] rules = [("A", "BC"), ("BC", "CB"), ("C", "ABA")] print(bfs_transform("A", "CBABAC", rules)) ``` 此段代码实现了基本的功能框架,实际竞赛环境中还需考虑更多边界情况及性能优化措施。
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