CSP:俄罗斯方块

博客介绍了一个模拟俄罗斯方块板块下落的程序问题。给定15行10列初始方格图、4行4列板块形状及板块初始列位置,需编写程序模拟板块下落,不处理玩家操作、消行和得分,最后输出板块下落后的方格图,并给出了样例输入和输出。

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试题编号:201604-2

试题名称:俄罗斯方块

时间限制:1.0s

内存限制:256.0MB

问题描述

  俄罗斯方块是俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫发明的一款休闲游戏。
  游戏在一个15行10列的方格图上进行,方格图上的每一个格子可能已经放置了方块,或者没有放置方块。每一轮,都会有一个新的由4个小方块组成的板块从方格图的上方落下,玩家可以操作板块左右移动放到合适的位置,当板块中某一个方块的下边缘与方格图上的方块上边缘重合或者达到下边界时,板块不再移动,如果此时方格图的某一行全放满了方块,则该行被消除并得分。
  在这个问题中,你需要写一个程序来模拟板块下落,你不需要处理玩家的操作,也不需要处理消行和得分。
  具体的,给定一个初始的方格图,以及一个板块的形状和它下落的初始位置,你要给出最终的方格图。

输入格式

  输入的前15行包含初始的方格图,每行包含10个数字,相邻的数字用空格分隔。如果一个数字是0,表示对应的方格中没有方块,如果数字是1,则表示初始的时候有方块。输入保证前4行中的数字都是0。
  输入的第16至第19行包含新加入的板块的形状,每行包含4个数字,组成了板块图案,同样0表示没方块,1表示有方块。输入保证板块的图案中正好包含4个方块,且4个方块是连在一起的(准确的说,4个方块是四连通的,即给定的板块是俄罗斯方块的标准板块)。
  第20行包含一个1到7之间的整数,表示板块图案最左边开始的时候是在方格图的哪一列中。注意,这里的板块图案指的是16至19行所输入的板块图案,如果板块图案的最左边一列全是0,则它的左边和实际所表示的板块的左边是不一致的(见样例)

输出格式

  输出15行,每行10个数字,相邻的数字之间用一个空格分隔,表示板块下落后的方格图。注意,你不需要处理最终的消行。

样例输入

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1 1 1 0 0 0 1 1 1 1
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0
0 1 1 1
0 0 0 1
0 0 0 0
3

样例输出

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0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 1 1 0 0 0 0

#include<iostream>//大模拟,把4个点的横纵坐标提取到结构体中,然后模拟下落,不能下落的条件有两个,一是遇到了障碍点,二是到达了最底下! 
using namespace std;
const int maxx=30;
int k,tot,map[maxx][maxx],a[maxx][maxx];
struct node
{
	int x;
	int y;
}d[5];
int main()
{
	for(int i=1;i<=15;i++)
	  for(int j=1;j<=10;j++)
	  cin>>map[i][j];
	for(int i=1;i<=4;i++)
	  for(int j=1;j<=4;j++)
	  {
	  	cin>>a[i][j];
	  	if(a[i][j])
	  	{
	  		d[++tot].x=i;
	  		d[tot].y=j;
		  }
	  }
	cin>>k;
	for(int i=1;i<=4;i++)
	d[i].y=d[i].y+k-1;
	while(1)
	{
		bool flag=0;
		for(int j=1;j<=4;j++)
		{
			if(map[d[j].x+1][d[j].y]||d[j].x+1>15)
			{
				flag=1;//不能往下移动了 
				break;
			}
		}
		if(flag)
		{
			for(int j=1;j<=4;j++)
			map[d[j].x][d[j].y]=1;
			break;
		}
		else if(!flag)
		{
			for(int j=1;j<=4;j++)
			d[j].x++;
		}
	}
	for(int i=1;i<=15;i++)
	{
	  	for(int j=1;j<=10;j++)
	    cout<<map[i][j]<<" ";
	    cout<<endl;
	}
	return 0;
}

 

### CSP第7次考试俄罗斯方块题目解法 #### 题目背景 CSP(Certified Software Professional)认证考试中的俄罗斯方块问题通常涉及模拟板块下落的过程。这类问题的核心在于如何通过编程实现板块的移动、旋转以及最终停止位置的判断[^2]。 #### 问题描述 假设我们有一个15×10的网格地图,其中某些单元格已经被填充。现在有一块由4个连续的小正方形组成的板块从顶部开始下落。我们需要编写一个程序来模拟这个过程,并输出最终的地图状态。 #### 输入说明 输入数据包括: - 初始地图的状态:表示哪些单元格已被占据。 - 板块的形状及其初始位置。 #### 输出说明 输出最终的地图状态,即经过板块下落后的新地图布局。 #### 解决方案 以下是解决此问题的一种方法: 1. **定义地图结构** 使用二维数组 `grid` 表示当前的游戏区域,其中 `grid[i][j]=1` 表示该位置有方块,而 `grid[i][j]=0` 表示为空白。 2. **定义板块结构** 将每个板块视为一组相对坐标 `(dx, dy)` 的集合。例如,“L”型板块可以用以下方式表示: ```python L_shape = [(0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 2)] ``` 3. **检测碰撞条件** 当前板块无法再向下移动的情况有两种: - 下方碰到已有的固定方块; - 达到游戏区底部。 4. **更新地图** 如果发生碰撞,则将当前板块的位置标记为固定的方块。 下面是完整的 Python 实现代码: ```python def simulate_tetris(grid, shape, start_x, start_y): """ 模拟俄罗斯方块板块下落 :param grid: 游戏区域的二维列表 :param shape: 板块的形状(相对坐标) :param start_x: 起始横坐标 :param start_y: 起始纵坐标 :return: 更新后的游戏区域 """ rows, cols = len(grid), len(grid[0]) def is_valid(x, y): """检查当前位置是否有效""" return 0 <= x < rows and 0 <= y < cols and grid[x][y] == 0 max_drop = 0 while True: can_move_down = all(is_valid(start_x + dx + 1, start_y + dy) for dx, dy in shape) if not can_move_down: break # 继续下降一层 max_drop += 1 # 固定板块位置 for dx, dy in shape: grid[start_x + dx + max_drop][start_y + dy] = 1 return grid # 初始化地图 initial_grid = [ [0]*10 for _ in range(15) # 创建空白地图 ] # 定义板块形状 tetromino_L = [(0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 2)] # 设置起始位置 init_x, init_y = 0, 3 # 执行模拟 final_grid = simulate_tetris(initial_grid, tetromino_L, init_x, init_y) # 打印结果 for row in final_grid: print(''.join(['#' if cell else '.' for cell in row])) ``` 上述代码实现了基本的俄罗斯方块逻辑,能够完成单个板块的下落和固定操作。 --- #### 复杂度分析 时间复杂度主要取决于地图的高度 \(H\) 和每次尝试移动的时间开销。对于最坏情况下的线性扫描,整体复杂度约为 \(O(H \times S)\),其中 \(S\) 是板块大小。 空间复杂度则依赖于存储整个地图所需的内存,因此为 \(O(R \times C)\)[^2]。 ---
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