蓝桥杯【兰顿蚂蚁】 dfs

最新推荐文章于 2025-06-06 11:26:18 发布

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本文介绍了一种基于兰顿蚂蚁模型的计算机模拟器实现方法。兰顿蚂蚁是一种简单的细胞自动机，通过简单的移动规则展现出复杂的长期行为。文章提供了一个具体的Java实现案例，包括读取初始状态、模拟蚂蚁移动并输出最终位置。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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。

【数据格式】
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。
例如, 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
程序应该输出：
1 3

再例如, 输入：
3 3
0 0 0
1 1 1
1 1 1
1 1 U 6
程序应该输出：
0 0

资源约定：
峰值内存消耗（含虚拟机） < 256M

CPU消耗 < 1000ms

分析：其实就是一道dfs题，所走的方向题目中已经说明了，以及总步数给出来了，依题意编写代码如下：

代码：

import java.util.Scanner;

public class Main {
	static int[][] arr = new int[110][110];
	public static void main(String[] args) {
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		int n = in.nextInt();
		int m = in.nextInt();
		for(int i = 0; i<n; i++){
			for(int j = 0; j<m; j++){
				arr[i][j] = in.nextInt();
			}
		}
		int x = in.nextInt();
		int y = in.nextInt();
		char dir = in.next().charAt(0);
		int step = in.nextInt(); 
		dfs(x, y , dir, step);
		
	}
	private static void dfs(int curx, int cury, char d, int step) {
		//curx,cury:当前蚂蚁的横坐标和纵坐标  d:当前蚂蚁的朝向  step:蚂蚁当前剩余要走的步数
		if(step == 0){
			System.out.println(curx+" "+cury);
			return;
		}
		
		//黑格 对应右转90度（L→U、R→D、U→R、D→L） 以及将现在的黑格子变成白格子
		if(arr[curx][cury] == 1){
			arr[curx][cury] = 0;
			if(d == 'L'){
				d = 'U';
				curx -= 1;
			}
			else if(d == 'R'){
				d = 'D';
				curx += 1;
			}
			else if(d == 'U'){
				d = 'R';
				cury += 1;
			}
			else if(d == 'D'){
				d = 'L';
				cury -= 1;
			}
		}
		//白格
		else{
			arr[curx][cury] = 1;
			if(d == 'L'){
				d = 'D';
				curx += 1;
				
			}
			else if(d == 'R'){
				d = 'U';
				curx -= 1;
			}
			else if(d == 'U'){
				d = 'L';
				cury -= 1;
				
			}
			else if(d == 'D'){
				d = 'R';
				cury += 1;
			}
		}
		dfs(curx, cury, d, step-1); //递归直到step==0退出
	}

}