Programming Challenges 习题9.6.2

PC/UVa：110902/10067

Playing with Wheels

• 最开始以为这齿轮动一个其它的也跟着动，所以8个按钮其实只有2个按钮有用，但是后来从一些测试用例来看，齿轮之间不存在传动
• 我严格按照题目中描述的输入数据格式处理输入，把每一行先读入，然后再解析每一行的内容，结果就Runtime Error了，最开始以为是标志位开的太大了，后来拿到Ubuntu上试了下，误输入的时候会出现stoul异常，所以改成了全部按int读取，这才AC。
• C++中的stoul函数中输入的字符串无法转换为时整数时就会出现异常退出，感觉这个函数还是要少使用，或者在转换之前应该检查一下。
• 有时uDebug上的测试用例跑太长是因为输入数据量太大了，并不是算法的原因

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <vector>
#include <queue>

using namespace std;

struct Node
{
	typedef Node(Node::*TransFunc)(int pos);
	static const vector<int> viBase;
	string strState;
	int iState;
	int step;
	Node() = default;
	Node(const string &strState, const int step)
		:strState(strState), iState(stoul(strState)), step(step){}
	Node leftBtn(int pos);
	Node rightBtn(int pos);
};

const vector<int> Node::viBase = { 1000, 100, 10, 1 };

Node Node::leftBtn(int pos)
{
	Node ret(strState, step + 1);
	if (ret.strState[pos] == '0'){
		ret.strState[pos] = '9';
		ret.iState += 9 * viBase[pos];
	}
	else{
		ret.strState[pos] -= 1;
		ret.iState -= viBase[pos];
	}
	//ret.iState = stoul(ret.strState);
	return ret;
}

Node Node::rightBtn(int pos)
{
	Node ret(strState, step + 1);
	ret.step = step + 1;
	ret.strState.assign(strState);
	if (ret.strState[pos] == '9'){
		ret.strState[pos] = '0';
		ret.iState -= 9 * viBase[pos];
	}
	else{
		ret.strState[pos] += 1;
		ret.iState += viBase[pos];
	}
	//ret.iState = stoul(ret.strState);
	return ret;
}

void BFS(const string &strInit, const string &strFinal,
	const vector<bool> &vbForbidding)
{
	vector<Node::TransFunc> vecTrans;
	vecTrans.push_back(&Node::leftBtn);
	vecTrans.push_back(&Node::rightBtn);
	vector<bool> vbVisit(10000, false);
	queue<Node> qNode;
	Node node(strInit, 0), curr, fin(strFinal, -1);
	qNode.push(node);
	vbVisit[node.iState] = true;
	bool bFind = false;
	if (node.iState == fin.iState) bFind = true;
	else if (vbForbidding[fin.iState]) bFind = false;
	else{
		while (!qNode.empty()){
			curr = qNode.front();
			qNode.pop();
			for (int pos = 0; pos < 4; pos++)
			{
				for (size_t i = 0; i < vecTrans.size(); i++)
				{
					node = (curr.*vecTrans[i])(pos);
					if (node.iState == fin.iState){
						bFind = true;
						break;
					}
					if (!vbVisit[node.iState] && !vbForbidding[node.iState]){
						qNode.push(node);
						vbVisit[node.iState] = true;
					}
				}
			}
			if (bFind) break;
		}
	}
	if (bFind){
		cout << node.step << endl;
	}
	else cout << -1 << endl;
}

int main()
{
	int T = 0;
	cin >> T;
	for (int t = 0; t < T; t++)
	{
		string strInit, strFinal;
		int i = 0, n = 0;
		for(int idx = 0; idx < 4;idx++)
		{
			cin >> i;
			strInit.push_back(i + '0');
		}
		for (int idx = 0; idx < 4; idx++)
		{
			cin >> i;
			strFinal.push_back(i + '0');
		}
		vector<bool> viForbidding(10000, false);
		cin >> n;
		while (n-- > 0){
			int s = 0;
			for (int idx = 0; idx < 4; idx++)
			{
				cin >> i;
				s *= 10;
				s += i;
			}
			viForbidding[s] = true;
		}
		BFS(strInit, strFinal, viForbidding);
	}
	return 0;
}
/*
2
8 0 5 6
6 5 0 8
5
8 0 5 7
8 0 4 7
5 5 0 8
7 5 0 8
6 4 0 8

0 0 0 0
5 3 1 7
8
0 0 0 1
0 0 0 9
0 0 1 0
0 0 9 0
0 1 0 0
0 9 0 0
1 0 0 0
9 0 0 0
*/