【蓝桥杯题解】兰顿蚂蚁

历届试题 兰顿蚂蚁
时间限制：1.0s 内存限制：256.0MB
问题描述

　　兰顿蚂蚁，是于1986年，由克里斯·兰顿提出来的，属于细胞自动机的一种。

　　平面上的正方形格子被填上黑色或白色。在其中一格正方形内有一只“蚂蚁”。
　　蚂蚁的头部朝向为：上下左右其中一方。

　　蚂蚁的移动规则十分简单：
　　若蚂蚁在黑格，右转90度，将该格改为白格，并向前移一格；
　　若蚂蚁在白格，左转90度，将该格改为黑格，并向前移一格。

　　规则虽然简单，蚂蚁的行为却十分复杂。刚刚开始时留下的路线都会有接近对称，像是会重复，但不论起始状态如何，蚂蚁经过漫长的混乱活动后，会开辟出一条规则的“高速公路”。

　　蚂蚁的路线是很难事先预测的。

　　你的任务是根据初始状态，用计算机模拟兰顿蚂蚁在第n步行走后所处的位置。
输入格式
　　输入数据的第一行是 m n 两个整数（3 < m, n < 100），表示正方形格子的行数和列数。
　　接下来是 m 行数据。
　　每行数据为 n 个被空格分开的数字。0 表示白格，1 表示黑格。

　　接下来是一行数据：x y s k, 其中x y为整数，表示蚂蚁所在行号和列号（行号从上到下增长，列号从左到右增长，都是从0开始编号）。s 是一个大写字母，表示蚂蚁头的朝向，我们约定：上下左右分别用：UDLR表示。k 表示蚂蚁走的步数。
输出格式
　　输出数据为两个空格分开的整数 p q, 分别表示蚂蚁在k步后，所处格子的行号和列号。
样例输入
5 6
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
2 3 L 5
样例输出
1 3
样例输入
3 3
0 0 0
1 1 1
1 1 1
1 1 U 6
样例输出
0 0

题目并不难，单纯的模拟题

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;
//转向dir[4][2][2],dir[0] (蚂蚁头的方向)上，dir[1] 下，dir[2] 左，dir[3] 右
//dir[i][0]左转，dir[i][1]右转
//dir[i][0][0]左转行变化，dir[i][0][1]左转列变化
//dir[0][0] = {0, -1}（蚂蚁头朝上向左转时行数+ 0，列数+ -1）, dir][0][1] = {0,1}（蚂蚁头朝上向右转时行数+ 0，列数+ 1）
//dir[1][0] = {0, 1}（蚂蚁头朝下向左转时行数+ 0，列数+ 1）, dir][1][1] = {0, -1}（蚂蚁头朝下向右转时行数+ 0，列数+ -1）
//dir[2][0] = {1, 0}（蚂蚁头朝左向左转时行数+ 1，列数+ 0）, dir][2][1] = {-1, 0}（蚂蚁头朝左向右转时行数+ -1，列数+ 0）
//dir[3][0] = {-1, 0}（蚂蚁头朝右向左转时行数+ -1，列数+ 0）, dir][3][1] = {1, 0}（蚂蚁头朝右向右转时行数+ 1，列数+ 0）
/*
 * 步骤1：确定蚂蚁的朝向
 * 步骤2：确定蚂蚁的转向
 * 步骤3：确认蚂蚁下一步位置
 * 步骤4：黑白格调转，确认蚂蚁在新位置上的转向
 * 步骤5：更新蚂蚁位置
 */
int main()
{
    int m, n;
    while (cin>>n>>m)
    {
        vector<vector<int> >v(n, vector<int>(m));
        for (int i = 0; i < n;i++)
        {
            for (int j = 0; j < m; j++)
                cin >> v[i][j];
        }
        //含义见注释
        int dire[4][2][2] = {0, -1, 0, 1, 0, 1, 0, -1, 1, 0, -1, 0, -1, 0, 1, 0};
        int x, y, direct=-1, stepNum; string str;
        cin >> x >> y >> str >> stepNum;
        //direct表示当前朝向
        if (str == "U")direct = 0;     //上
        else if (str == "D")direct = 1;//下
        else if (str == "L")direct = 2;//左
        else if (str == "R")direct = 3;//右
        while (stepNum--)
        {
            //步骤一、二
            //蚂蚁朝向为direct
            //蚂蚁当前转向为v[x][y]（v[x][y]为1时向右转，为0时向左转）
            //dire[direct][ v[x][y] ][0]为在朝向为direct，转向为v[x][y]时行坐标的变化量
            //dire[direct][ v[x][y] ][1]为在朝向为direct，转向为v[x][y]时列坐标的变化量
            //步骤三
            int tx = x + dire[direct][ v[x][y] ][0];
            int ty = y + dire[direct][ v[x][y] ][1];
            //步骤四
            v[x][y] = v[x][y] == 0 ? 1 : 0;
            if (tx > x)direct = 1;
            else if (tx < x)direct = 0;
            else if (ty > y)direct = 3;
            else if (ty < y)direct = 2;
            //步骤五
            x = tx; y = ty;
        }
        cout << x << ' '<<y << endl;
    }
    return 0;
}