P1518 [USACO2.4] 两只塔姆沃斯牛 The Tamworth Two (python题解)

d = [(-1, 0), (0, 1), (1, 0), (0, -1)]
## 定义了四个方向的坐标变化，分别对应上、右、下、左四个方向，用于计算移动后的位置。
g = [input().strip() for _ in range(10)]
## 读取 10 行的网格数据，每行是一个长度为 10 的字符串，代表 10×10 的网格，其中*表示障碍物。
fj = None
c = None
for i in range(10):
    for j in range(10):
## 通过两层for循环遍历网格，找到F（Farmer John）和C（两头牛）的初始坐标，分别存储在fj和c中。
        if g[i][j] == 'F':
            fj = (i, j)
        elif g[i][j] == 'C':
            c = (i, j)
fj_dir = 0
c_dir = 0
## 初始时 Farmer John 和牛的移动方向都为 “上”（对应方向列表中的索引 0）。
for time in range(1, 1001):
## 循环最多 1000 次（for time in range(1, 1001)），因为网格是 10×10 的，移动方式有周期性，若超过 1000 次还未相遇，可认为永远不会相遇。
    fi, fj_pos = fj
    fd = fj_dir
    fnx, fny = fi + d[fd][0], fj_pos + d[fd][1]
## 对于 Farmer John 和牛，每次先计算沿当前方向移动后的新坐标（fnx, fny和cnx, cny）。
    if 0 <= fnx < 10 and 0 <= fny < 10 and g[fnx][fny] != '*':
        fj = (fnx, fny)
    else:
        fj_dir = (fj_dir + 1) % 4
## 检查新坐标是否在网格范围内且不是障碍物（*），如果是，就移动到新坐标；否则，将方向顺时针旋转 90 度（通过(fj_dir + 1) % 4或(c_dir + 1) % 4实现）。
    ci, cj = c
    cd = c_dir
    cnx, cny = ci + d[cd][0], cj + d[cd][1]
    if 0 <= cnx < 10 and 0 <= cny < 10 and g[cnx][cny] != '*':
        c = (cnx, cny)
    else:
        c_dir = (c_dir + 1) % 4
    if fj == c:
## 每次移动后，检查 Farmer John 和牛的位置是否相同（if fj == c），如果相同，输出当前时间time并退出程序；若循环结束后仍未相遇，输出0。
        print(time)
        exit()
print(0)

## 整体逻辑：
## 代码通过模拟 Farmer John 和牛在网格中的移动过程，根据他们的移动规则（前方有障碍则顺时针转 90 度，否则前进），判断是否会在某一时刻处于同一位置，从而确定 Farmer John 抓住牛所需的时间，若长时间（1000 次以内）未相遇则判定为无法抓住。