华为OD机试 - 贪吃蛇(C++ Java JavaScript Python)

本文介绍了华为OD机考中的贪吃蛇题目,详细解析了游戏规则和移动逻辑,包括蛇的移动、吃食物和碰撞处理。给出了不同编程语言(C++, JavaScript, Java, Python)的代码实现,并提醒考生注意机考的ACM输入输出模式及代码查重问题。" 88422158,7739428,Java实现合并两个有序数组,"['leetcode', 'java']

题目描述

贪吃蛇是一个经典游戏,蛇的身体由若干方格连接而成,身体随蛇头移动。蛇头触碰到食物时,蛇的长度会增加一格。蛇头和身体的任一方格或者游戏版图边界碰撞时,游戏结束。

下面让我们来完成贪吃蛇游戏的模拟。

给定一个N*M的数组arr,代表N*M个方格组成的版图,贪吃蛇每次移动一个方格。

若arr[i][j] == ‘H’,表示该方格为贪吃蛇的起始位置;

若arr[i][j] == ‘F’,表示该方格为食物,

若arr[i][j] == ‘E’,表示该方格为空格。

贪吃蛇初始长度为1,初始移动方向为向左。

为给定一系列贪吃蛇的移动操作,返回操作后蛇的长度,如果在操作执行完之前已经游戏结束,返回游戏结束时蛇的长度。

贪吃蛇移动、吃食物和碰撞处理的细节见下面图示:

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图1:截取了贪吃蛇移动的一个中间状态,H表示蛇头,F表示食物,数字为蛇身体各节的编号,蛇为向左移动,此时蛇头和食物已经相邻

图2:蛇头向左移动一格,蛇头和食物重叠,注意此时食物的格子成为了新的蛇头,第1节身体移动到蛇头位置,第2节身体移动到第1节身体位置,以此类推,最后添加第4节身体到原来第3节身体的位置。

图3:蛇头继续向左移动一格,身体的各节按上述规则移动,此时蛇头已经和边界相邻,但还未碰撞。

图4:蛇头继续向左移动一格,此时蛇头已经超过边界,发生碰撞,游戏结束。

图5和图6给出一个蛇头和身体碰撞的例子,蛇为向上移动。

图5时蛇头和第7节身体相邻,但还未碰撞;

图6蛇头向上移动一格,此时蛇头和第8节身体都移动到了原来第7节身体的位置,发生碰撞,游戏结束。

输入描述

输入第一行为空格分隔的字母,代表贪吃蛇的移动操作。

字母取值为U、D、L、R和G,

U、D、L、R分别表示贪吃蛇往上、下、左、右和转向,转向时贪吃蛇不移动 ,G表示贪吃蛇按当前的方向移动一格。

用例保证输入的操作正确。

第二行为空格分隔的两个数,指定N和M,为数组的行和列数。

余下N行每行是空格分隔的M个字母。字母取值为H、F和E,H表示贪吃蛇的起始位置,F表示食物,E表示该方格为空。

用例保证有且只有一个H,而F和E会有多个。

输出描述

输出一个数字,为蛇的长度。

ACM输入输出模式

如果你经常使用<

### 问题解析 华为OD中的“字母贪吃蛇”题目属于模拟类编程题,通常需要根据给定的规则对字符进行处理和操作。这类问题的核心在于理解输入输出格式、掌握字符串或二维数组的遍历方式,并正确实现题目要求的逻辑。 在类似题目中,例如“贪吃蛇”问题[^3],涉及的主要逻辑包括: 1. **输入处理**:接收输入的指令(如方向变化、移动步数等),并将其解析为程序可处理的数据结构。 2. **状态维护**:使用数据结构(如队列)来维护蛇的身体位置、方向变化等信息。 3. **边界判断与碰撞检测**:判断蛇是否撞墙或自身碰撞。 4. **输出结果**:根据最终状态输出所需信息,如游戏结束原因、得分等。 对于“字母贪吃蛇”问题,假设题目描述如下(基于常见题型推测): - 给定一个由字母组成的二维网格,表示贪吃蛇的初始状态。 - 蛇头为某个特定字母(如 `H`),身体依次为连续递减的字母(如 `G`, `F`, `E` 等)。 - 每次移动后,蛇头向前延伸一步,尾部缩短一格。 - 如果蛇头碰到身体则游戏失败。 - 若有食物(另一个特定字母),则蛇身增长,不缩短尾部。 ### 解题思路 1. **输入解析**: - 输入可能包含多个测用例。 - 每个用例给出网格大小、初始蛇形布局、移动指令序列及食物位置。 2. **数据结构选择**: - 使用双向队列(`deque`)记录蛇身坐标,便于在头部插入新位置,尾部弹出旧位置。 - 使用集合或哈希表快速判断蛇头是否与身体相撞。 3. **方向控制**: - 定义四个方向(上、下、左、右),通过字典映射方向字符串(如 "UP")到对应的坐标偏移量(如 `( -1, 0 )`)。 4. **移动逻辑**: - 根据当前方向更新蛇头坐标。 - 判断新位置是否有食物,若有则保留尾部;否则弹出尾部。 - 更新后的蛇身坐标需重新加入集合用于碰撞检测。 5. **边界条件与错误处理**: - 检查蛇头是否超出网格范围。 - 检查蛇头是否碰到身体。 ### Python 实现示例 ```python from collections import deque def main(): # 示例输入解析(实际应根据题目输入方式调整) grid = [ ['H', 'G', 'G'], ['F', 'F', 'F'], ['F', 'E', 'E'] ] direction_sequence = ['RIGHT', 'DOWN', 'LEFT'] # 方向映射 directions = { 'UP': (-1, 0), 'DOWN': (1, 0), 'LEFT': (0, -1), 'RIGHT': (0, 1) } rows, cols = len(grid), len(grid[0]) # 初始化蛇身坐标(按顺序从头到尾) snake = deque() visited = set() # 找到蛇头并初始化 for i in range(rows): for j in range(cols): if grid[i][j] == 'H': snake.append((i, j)) visited.add((i, j)) # 模拟移动 current_dir = 'RIGHT' dx, dy = directions[current_dir] x, y = snake[0] for move in direction_sequence: dx, dy = directions[move] nx, ny = x + dx, y + dy # 检查是否越界 if not (0 <= nx < rows and 0 <= ny < cols): print("Game Over: Wall collision") return # 检查是否自撞 if (nx, ny) in visited and (nx, ny) != snake[-1]: print("Game Over: Self collision") return # 添加新头 snake.appendleft((nx, ny)) visited.add((nx, ny)) # 移除尾部(如果未吃到食物) if grid[nx][ny] != 'F': # 假设 'F' 表示食物 tail = snake.pop() visited.remove(tail) x, y = nx, ny # 成功完成所有移动 print("Final snake positions:", list(snake)) if __name__ == "__main__": main() ``` ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:每次移动最多检查一次碰撞,队列操作为 $O(1)$,总时间为 $O(N)$,其中 $N$ 为移动次数。 - **空间复杂度**:使用队列和集合存储蛇身坐标,最坏情况下为 $O(L)$,其中 $L$ 为蛇的最大长度。 ### 测用例建议 1. 基础情况:蛇正常移动,无碰撞。 2. 边界情况:蛇头碰到边界。 3. 自撞情况:蛇头碰到自身。 4. 吃到食物情况:蛇身延长。 5. 连续多方向变换:验证方向切换逻辑。 ---
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