C++知识点总结(22):模拟算法真题 ★★★★☆《卡牌游戏》《移动距离》

一、卡牌游戏

1. 审题

题目描述

A , B , C A,B,C A,B,C 三人在玩一个卡牌游戏,规则如下:

游戏开始时, 3 3 3 人分别会得到若干张手牌, 每张牌上写着 'a''b''c' 中某一个字母。手牌的顺序严格按照输入顺序排列,不允许改变顺序。

游戏从 A A A 开始出牌。如果轮到某人的回合,且这个人手上有牌,他必须出自己手上的第 1 1 1 张牌,之后轮到这张牌的写着的字母同名的人出牌(例如出 'a' 牌之后就轮到 A A A 的回合)。

如果轮到某人的回合,且这个人手没有牌,这个人就是赢家。

三人的起始手牌以字符串 S A S_A SA, S B S_B SB, S C S_C SC ​的形式给出,字符串开头是第1张牌。

输入描述

三行,分别是字符串 S A S_A SA, S B S_B SB, S C S_C SC ​。

输出描述

输出胜出者

样例1

输入

复制代码
aca
accc
ca

输出

复制代码
A

样例2

输入

复制代码
abcb
aacc
bbcc

输出

复制代码
C

提示

所有字符长度 < 100 <100 <100。

2. 思路

2.1 暴力模拟

首先,我们应该想到的是用数组或者 string 存储每个人手上的牌。为了更方便,我们用 string 存储。

然后,我们就要开始模拟游戏的过程了。我们可以分析一下样例 1 1 1 的游戏过程:

  • A A A 出牌 'a',之后轮到 A A A
  • A A A 出牌 'c',之后轮到 C C C
  • C C C 出牌 'c',之后轮到 C C C
  • C C C 出牌 'a',之后轮到 A A A
  • A A A 出牌 'a',之后轮到 A A A

此时 A A A 手上已经没有牌了, A A A 是赢家。

最后,我们写出初始的代码。

2.2 技巧模拟

暴力模拟得到 T L E TLE TLE 的结果,我们尝试换一种思路作答。

我们要定义六个变量,分别是三个人手上的牌和三个人出牌的下标。

每次出牌的时候,将出牌的下标都 + 1 +1 +1,表示应该出哪一张牌,这样下一次出牌可以直接写 ?[l?]

3. 参考答案

3.1 初试

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

string card[5];
char now;
int player;

int main()
{
    // 输入每个人手上的牌
    cin >> card[1] >> card[2] >> card[3];
    
    // 模拟打牌
    while (card[1] != "" && card[2] != "" && card[3] != "")
    {
        if (now == 'a')
        {
            player = 1;
        }
        if (now == 'b')
        {
            player = 2;
        }
        if (now == 'c')
        {
            player = 3;
        }
        card[player].erase(0, 1);
        now = card[player][0];
    }
    
    // 输出最后一个玩家
    cout << toupper(now);
    return 0;
}

结果: T L E TLE TLE( C P U − T i m e − L i m i t − E x c e e d e d CPU-Time-Limit-Exceeded CPU−Time−Limit−Exceeded)

3.2 死循环思路

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

string a, b, c;
int la = -1, lb = -1, lc = -1;

int main()
{
    // 输入每个人手上的牌
    cin >> a >> b >> c;
    
    // 模拟打牌
    la++;
    char card = c[la];
    while (true)
    {
        if (card == 'a')
        {
            if (la + 1 == a.length()) // A没有牌了
            {
                cout << "A";
                break;
            }
            la++;
            card = a[la];
        }
        else if (card == 'b')
        {
            if (lb + 1 == b.length()) // B没有牌了
            {
                cout << "B";
                break;
            }
            lb++;
            card = b[lb];
        }
        else
        {
            if (lc + 1 == c.length()) // C没有牌了
            {
                cout << "C";
                break;
            }
            lc++;
            card = c[lc];
        }
    }
    return 0;
}

结果:

AC: 90%
WA: 10%

错误样例:

输入 期待输出 你的输出
aca accc ca A C

二、移动距离

题目描述

X X X 星球居民小区的楼房全是一样的,并且按矩阵样式排列。其楼房的编号为 1 , 2 , 3 , ⋯ 1,2,3,⋯ 1,2,3,⋯。当排满一行时,从下一行相邻的楼往反方向排号。

比如:当小区排号宽度为6时,开始情形如下:

复制代码
1  2  3  4  5  6
12 11 10 9  8  7
13 14 15 .....

我们的问题是:已知了两个楼号 m m m 和 n n n,需要求出它们之间的最短移动距离。(不能斜线方向移动)

输入描述

输入为 3 3 3 个整数 w , m , n w,m,n w,m,n,空格分开,都在 1 1 1 到 1 0 4 10^4 104 范围内。 w w w 为排号宽度 m , n m,n m,n 为待计算的楼号。

输出描述

要求输出一个整数,表示 m m m 与 n n n 两楼间最短移动距离。

样例1

输入

复制代码
6 8 2

输出

复制代码
4

二、思路

1 2 3 4 5 6
1 1 2 3 4 5 6
2 12 11 10 9 8 7
3 13 14 15 16 17 18
4 24 23 22 21 20 19

w = 6 w=6 w=6 求 m − n m-n m−n的最短移动距离,在数学中也就是求 m m m 和 n n n 的曼哈顿距离。

也就是说,我们要将 m m m 的 x 1 x_1 x1、 y 1 y_1 y1 求出,并将 n n n 的 x 2 x_2 x2、 y 2 y_2 y2 求出,再做一次运算:

a n s = ∣ x 1 − x 2 ∣ + ∣ y 1 − y 2 ∣ ans=|x_1-x_2|+|y_1-y_2| ans=∣x1−x2∣+∣y1−y2∣

求行方法:

cpp 复制代码
if (m % w == 0)
{
    x = m / w;
}
else
{
    x = m / w + 1;
}

求列方法:

cpp 复制代码
if (x % 2 == 0) // 偶数行 右→左排列
{
    if (m % w == 0)
    {
        y = 1;
    }
    else
    {
        y = w - m % w + 1;
    }
}
else // 奇数行 左→右排列
{
    if (m % w == 0)
    {
        y = w;
    }
    else
    {
        y = m % w;
    }
}

3. 参考答案

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int findx(int w, int m)
{
    int x;
    if (m % w == 0)
    {
        x = m / w;
    }
    else
    {
        x = m / w + 1;
    }
    return x;
}

int findy(int w, int m, int x)
{
    int y;
    if (x % 2 == 0)
    {
        if (m % w == 0)
        {
            y = 1;
        }
        else
        {
            y = w - m % w + 1;
        }
    }
    else
    {
        if (m % w == 0)
        {
            y = w;
        }
        else
        {
            y = m % w;
        }
    }
    return y;
}

int main()
{
    int w, m, n;
    int x1, y1, x2, y2;
    cin >> w >> m >> n;
    
    x1 = findx(w, m);
    x2 = findx(w, n);
    y1 = findy(w, m, x1);
    y2 = findy(w, n, x2);
    
    cout << abs(x1-x2) + abs(y1-y2);
    return 0;
}
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