※※※※※ 488. 祖玛游戏

最新推荐文章于 2023-05-16 17:13:23 发布

zakariyaa33

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分类专栏：力扣问题文章标签： c++

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本文介绍了一种使用深度优先搜索算法求解彩色方块问题的方法，通过递归地分析可能的移动和插入操作，找到最少步数完成从给定手牌到目标布局的转换。策略包括处理同色小球积累、异色球插入和特殊情况的判断，最终返回最优解或-1表示无法达成目标。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在这里插入图片描述

class Solution {
    int ans, used;
    unordered_map<char, int> rem;
    stack<pair<char, int>> st;

    void dfs(int pos, string &board) {
        if (used >= ans)
            return;

        if (pos == board.size()) {
            if (st.empty())
                ans = used;
            return;
        }
        
        // 将pos位置的小球加入
        if (!st.empty() && st.top().first == board[pos]) {
            st.top().second++;
        } else {
            st.emplace(board[pos], 1);
        }

        if (st.top().second >= 3) {
            if (pos + 1 == board.size() || board[pos + 1] != board[pos]) {
            // 后面没有相同颜色的球，可以直接消去
                auto tmp = st.top();    
                st.pop();
                dfs(pos + 1, board);
                st.push(tmp);
            } else {
            // 后面有相同颜色的球，必须插入与当前位置不同色的小球进行分隔后，才能将当前积累的小球消去；否则必须和后面的同色球一起消去。
                auto tmp = st.top(); // 维护现场
                st.pop(); // 消去当前积累的同色小球

                for (auto [ch, num] : rem) {
                    if (ch == board[pos])
                        continue;
                    for (int j = 1; j <= min(3, num); ++j) {
                        rem[ch] -= j;
                        used += j;

                        // 加入j个小球
                        if (!st.empty() && st.top().first == ch) {
                            st.top().second += j;
                        } else {
                            st.emplace(ch, j);
                        }

                        if (st.top().second >= 3) { // 插入的异色球和之前的球累加达到了三个
                            auto tmp2 = st.top(); // 维护现场
                            st.pop(); // 消去同色球
                            dfs(pos + 1, board);
                            st.push(tmp2); // 还原现场
                        } else {
                            dfs(pos + 1, board);
                        }

                        // 还原现场
                        if (st.top().second > j) {
                            st.top().second -= j;
                        } else {
                            st.pop();
                        }
                        used -= j;
                        rem[ch] += j;
                    }
                }

                st.push(tmp); // 还原现场
            }
        }
        
        // 插入与当前位置同色的小球
        if (rem[board[pos]] >= 1 && (pos + 1 == board.size() || board[pos + 1] != board[pos])) {
            int lim = rem[board[pos]];
            for (int i = 1; i <= min(2, lim); ++i) {
                // 加入i个同色小球
                rem[board[pos]] -= i;
                used += i;
                st.top().second += i;
                if (st.top().second >= 3) { // 累积同色球达到三个
                    auto tmp = st.top(); // 维护现场
                    st.pop(); // 消去同色球
                    dfs(pos + 1, board);
                    st.push(tmp); // 还原现场
                } else {
                    dfs(pos + 1, board);
                }

                // 还原现场
                st.top().second -= i;
                used -= i;
                rem[board[pos]] += i;
            }
        }
        
        // 不额外插入小球的情形
        // 1. 当前颜色小球不满三个
        // 2. 当前颜色小球满三个，但当前小球和下一小球同色，这说明初始情形为XX...XX，之后中间的小球被消去，从而形成了XXXX，这种情况是允许的。
        if (st.top().second < 3 || (st.top().second == 3 && pos + 1 < board.size() && board[pos] == board[pos + 1]))
            dfs(pos + 1, board);

        // 还原现场
        if (st.top().second == 1) {
            st.pop();
        } else {
            st.top().second--;
        }
    }
public:
    int findMinStep(string board, string hand) {
        for (char ch : hand)
            rem[ch]++;

        ans = 1e9;
        used = 0;
        dfs(0, board);
        return ans == 1e9 ? -1 : ans;
    }
};