poj 3414 pots -- 最爱的 BFS (记录路径)

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本文介绍了一种使用广度优先搜索(BFS)算法解决经典的倒水问题的方法。通过定义状态为两个水壶中水的体积，并利用结构体存储当前状态、步骤数及前驱状态等信息，实现了从初始状态到目标状态的路径查找。代码中详细展示了如何通过switch-case结构模拟倒水操作，并通过递归函数输出最优解决方案。

要明白状态是什么 : 每一个状态就是每一时刻两个杯子中水的数量。 (k1, k2)

至于记录路径这里我使用的指针，自然不用指针，把每一个状态标号也是一样。

不知为什么，这个题目引用 STL 中的 queue 就 RuntimeError，难道是指针和队列内队列外的缘故。

// 2012-06-03 Author : a_clay
// poj 3414 pots -- 最爱的 BFS

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <queue>
#include <stack>
#include <memory.h>
#include <cstdio>

using namespace std;
const int N = 101;

struct node {
    int k1, k2, steps;
    int op;
    node *pre;
}que[N*N];
node cur, nex;
int vis[N][N];

char str[][10] = {"FILL(1)", "DROP(1)", "FILL(2)", "DROP(2)", "POUR(1,2)", "POUR(2,1)"};

void DFS(node* t) {
    if(t->pre != NULL) {
        DFS(t->pre);
        cout << str[t->op] << endl;
    }
}
void BFS(int v1, int v2, int c) { 
    que[0] = cur;
    vis[0][0] = 1; int yi;
    int head = 0, tail = 1;
    node* cp;
    while(head < tail) {
        cp = &que[head++];
        if(cp->k1 == c || cp->k2 == c) {
            //Bug;
            printf("%d\n", cp->steps);
            DFS(cp);
            return;
        }
        for(int i = 0; i < 6; i++) {       
            switch(i) {
                case 0 : nex.k1 = v1; nex.k2 = cp->k2; break;  // A 满 
                case 1 : nex.k1 = 0; nex.k2 = cp->k2; break;   // A 空 
                case 2 : nex.k1 = cp->k1; nex.k2 = v2; break;  // B 满
                case 3 : nex.k1 = cp->k1; nex.k2 = 0; break;   // B 空
                case 4 : yi = cp->k1 + cp->k2 - v2;            // A -> B
                         if(yi > 0) {
                             nex.k1 = yi;
                             nex.k2 = v2;
                         }
                         else {
                              nex.k1 = 0;
                              nex.k2 = yi+v2;
                         } 
                         break;
                case 5 : yi = cp->k1 + cp->k2 - v1;            // B -> A
                         if(yi > 0) {
                            nex.k1 = v1;
                            nex.k2 = yi;
                         }
                         else {
                            nex.k1 = yi+v1;
                            nex.k2 = 0;
                         }
            }
            nex.steps = cp->steps + 1;
            nex.pre = cp;
            nex.op = i;
            if(!vis[nex.k1][nex.k2]) {
                que[tail++] = nex;
                vis[nex.k2][nex.k2] = 1;
            }   
        }
    }
    cout << "impossible" << endl;
}
    
int main() {
    int v1, v2, c;
    while(scanf("%d%d%d", &v1, &v2, &c) == 3) {
        memset(vis, 0, sizeof(vis));
        BFS(v1, v2, c);
    }
    return 0;
}