### 问题解析
华为OD机试中的“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试用例。
- 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。
### 测试用例建议
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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