FlipGame

最新推荐文章于 2022-07-31 00:00:03 发布

EmslieWu

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分类专栏：算法

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/emslie/article/details/54584713

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本文介绍了一种名为“翻转游戏”的算法问题解决方案。通过递归深度优先搜索(DFS)策略，实现对4x4矩阵中黑白格子的翻转操作，目标是最少步骤将所有格子翻转为同一颜色。文章详细展示了Java代码实现过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

package work;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class FlipGame{
   static int steps=Integer.MAX_VALUE;
//(x,y)坐标合起来就是中心点及上下左右坐标啦！
      static int[] dx={0,0,0,1,-1};
      static int[] dy={0,1,-1,0,0};

   public static int flip(int x, int y, int source){
          if(x >= 0 && x < 4 && y >= 0 && y < 4)
            source ^= 1 << (x * 4 + y);
          return source;
     }

     public static void dfs(int current,int num,int source,int flag){
          //如果最后一行已经翻完
          if(current==4){
              if(source==0xffff||source==0){
                  //已经完成了任务
                  steps=num< steps?num:steps;
              }
             return;
         }
       //把当前行都翻成同种颜色
         int x,y;
         for (int i = current-1,j=0; j < 4; j++) {//每行有四个，翻或者不翻，所以需要四次
             if( (((source& (1<< (i*4+j) ))>>(i*4+j)) ^ flag)==1 ){
                  /*source& (1<< (i*4+j) )>>(i*4+j) :把source中的(i,j)的状态取出来*/
                for (int k = 0; k <5; k++) {//当前，上下左右都得翻动
                     x=current+dx[k];
                     y=j+dy[k];
                      source=flip(x, y, source);
                 }
                 num++;
             }
        }
           //翻下一行
         dfs(current+1, num, source, flag);
      }
     public static int solve(int source){
         for (int i = 0; i < 16; i++) {
             int num=0,temp=source,x,y;
             for (int j = 0; j < 4; j++) { // 这个循环是翻第一行
                 if((i&(1<< j))>0){
                     for (int k = 0; k <5; k++) {//当前，上下左右都得翻动
                         x=0+dx[k];
                         y=j+dy[k];
                         temp=flip(x, y, temp);
                     }
                     num++;
                 }
             }
             dfs(1, num, temp, 0); //全部翻成白色

            dfs(1, num, temp, 1); //全部翻成黑色
         }
         return steps==Integer.MAX_VALUE?-1:steps;
     }

public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
/*         Scanner scanner=new Scanner(System.in); */
   Scanner scanner = new Scanner(new File("src/flipgame.txt"));
         int source=0;
         String string="";
         for (int i = 0; i < 4; i++) {
             string+=scanner.nextLine().trim();
         }

        // System.out.println(string);
         for (int i = 0; i < string.length(); i++) {
                 source=(source<<1)+(string.substring(i, i+1).equals("b")?1:0);
         }
       // System.out.println(Integer.toBinaryString(source));
         if(solve(source)!=-1){
             System.out.println(steps);
         }else {
             System.out.println("Impossible");

}
}
}

、、input

bwwb
bbwb
bwwb
bwww

、、output