P1312 Mayan游戏 [深搜][模拟]

题目描述

Mayan puzzle是最近流行起来的一个游戏。游戏界面是一个7 行5列的棋盘，上面堆放着一些方块，方块不能悬空堆放，即方块必须放在最下面一行，或者放在其他方块之上。游戏通关是指在规定的步数内消除所有的方块，消除方块的规则如下：
1 、每步移动可以且仅可以沿横向（即向左或向右）拖动某一方块一格：当拖动这一方块时，如果拖动后到达的位置（以下称目标位置）也有方块，那么这两个方块将交换位置（参见输入输出样例说明中的图6到图7 ）；如果目标位置上没有方块，那么被拖动的方块将从原来的竖列中抽出，并从目标位置上掉落（直到不悬空，参见下面图1 和图2）；

2 、任一时刻，如果在一横行或者竖列上有连续三个或者三个以上相同颜色的方块，则它们将立即被消除（参见图1 到图3）。

注意：
a) 如果同时有多组方块满足消除条件，几组方块会同时被消除（例如下面图4 ，三个颜色为1 的方块和三个颜色为 2 的方块会同时被消除，最后剩下一个颜色为 2的方块）。
b) 当出现行和列都满足消除条件且行列共享某个方块时，行和列上满足消除条件的所有方块会被同时消除（例如下面图5 所示的情形，5 个方块会同时被消除）。
3 、方块消除之后，消除位置之上的方块将掉落，掉落后可能会引起新的方块消除。注意：掉落的过程中将不会有方块的消除。
上面图1 到图 3 给出了在棋盘上移动一块方块之后棋盘的变化。棋盘的左下角方块的坐标为（0, 0 ），将位于（3, 3 ）的方块向左移动之后，游戏界面从图 1 变成图 2 所示的状态，此时在一竖列上有连续三块颜色为4 的方块，满足消除条件，消除连续3 块颜色为4 的方块后，上方的颜色为3 的方块掉落，形成图 3 所示的局面。

输入格式

共 6 行。
第一行为一个正整数n，表示要求游戏通关的步数。
接下来的5行，描述 7×5 的游戏界面。每行若干个整数，每两个整数之间用一个空格隔开，每行以一个0 结束，自下向上表示每竖列方块的颜色编号（颜色不多于10种，从1开始顺序编号，相同数字表示相同颜色）。
输入数据保证初始棋盘中没有可以消除的方块。
输出格式
如果有解决方案，输出n行，每行包含 3 个整数x,y,g，表示一次移动，每两个整数之间用一个空格隔开，其中(x ,y)(x,y)表示要移动的方块的坐标，g 表示移动的方向，1 表示向右移动，-1表示向左移动。注意：多组解时，按照x为第一关健字，y为第二关健字，1 优先于−1 ，给出一组字典序最小的解。游戏界面左下角的坐标为(0 ,0)(0,0)。
如果没有解决方案，输出一行，包含一个整数-1−1。

做法

搜索+模拟。把各种操作写成一个个函数，简化代码。
数组说明：
m[i][j]---存图
cm[k][i][j]---存下搜索到cnt=k时的图，方便回溯
remove中的era[i][j]:若era[i][j] == 1，则m[i][j]可以消除。
函数：
remove:消除可以消除的方块
update:该落的方块落下来
move:交换两个方块，并完成接下来会发生的一切变化。
搜索：
要求字典序最小，1比-1优。我们考虑“左边的方块往右移”和“右边的方块往左移”时等效的。所以我们不需要考虑往左移。但要加一个判断：如果移动的格子没有方块，那么这个格子往右移在实际意义上说不通，所以这事要特判记录成“右边的方块往左移”。
具体看代码。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int m[10][10],n,cm[10][10][10],Finished = 0,tot[10][3],num = -1;
void update(){
	for(int i = 0; i < 5; ++i){
		int space = 0;
		for(int j = 0; j < 7; j++){
			if(!m[i][j]) space++;
			else{
				if(!space)continue;
				swap(m[i][j],m[i][j - space]);
			}
		}
	}
}
bool remove(){
	int era[10][10] = {0},flag = 0;
	for(int i = 0; i < 5; i++)
		for(int j = 0; j < 7; j++){
			if(!m[i][j]) continue;
			if(m[i][j] == m[i][j + 1] && m[i][j] == m[i][j - 1] && j != 0 && j != 6){
				era[i][j] = era[i][j + 1] = era[i][j - 1] = 1;
				flag = 1;
			}
			if(m[i][j] == m[i + 1][j] && m[i - 1][j] == m[i][j] && i != 0 && i != 4){
				era[i][j] = era[i + 1][j] = era[i - 1][j] = 1;
				flag = 1;
			}
		}
	if(!flag) return 0;
	for(int i = 0; i < 5; i++)
		for(int j = 0; j < 7; j++){
			if(era[i][j]) {
				m[i][j] = 0;
			}
		}
	return flag;
}
void move(int x,int y){
	swap(m[x + 1][y],m[x][y]);
	update();
	while(remove()) update();
}
bool Is_Finished(){
	for(int i = 0; i < 5; i++)
		if(m[i][0]) return false;
	return true;
}
void copy(int k){
	for(int i = 0; i < 5; i++)
		for(int j = 0; j < 7; j++)
			cm[k][i][j] = m[i][j];	
}
void paste(int k){
	for(int i = 0; i < 5; i++)
		for(int j = 0; j < 7; j++)
			m[i][j] = cm[k][i][j];	
}
void dfs(int cnt){
	if(Is_Finished()) {
			num = cnt;
			Finished = 1; 
			for(int i  = 0; i < num; i++)
				cout << tot[i][0] << " " << tot[i][1] << " " << tot[i][2] << endl;
			exit(0);
	}		
	if(cnt == n) return;
	copy(cnt);
		if(Is_Finished()) {	Finished = 1; num = cnt; return; }
		for(int i = 0; i < 4; i++)
			for(int j = 0; j < 7; j++){
				if(!m[i][j] && !m[i + 1][j]) break;
				
				if(m[i][j]){
					tot[cnt][0] = i;
					tot[cnt][1] = j;
					tot[cnt][2] = 1;
				}
				else{
					tot[cnt][0] = i + 1;
					tot[cnt][1] = j;
					tot[cnt][2] = -1;
				}
				move(i,j);
				dfs(cnt + 1);
				if(Finished) return;
				paste(cnt); 
			}
}
int main(){
	cin >> n;
	for(int i = 0; i < 5; i++){
		int x,tot = 0;
		cin >> x;
		while(x){
			m[i][tot++] = x;
			cin >> x;
		}
	}
	dfs(0);
	if(num == -1) cout << -1;
	return 0;
}