兰顿蚂蚁

原创

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原题：http://lx.lanqiao.cn/problem.page?gpid=T125

问题描述

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。

输入格式

　　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。

输出格式

　　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。

样例输入

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

样例输出

1 3

样例输入

3 3
0 0 0
1 1 1
1 1 1
1 1 U 6

样例输出

0 0

 

此题不难，整理一下蚂蚁的移动规则（特别要注意的是行号从上到下增长，列号从左到右增长）：

当蚂蚁处于白色格子，判断蚂蚁处于哪种状态：

　　1. 蚂蚁头为 U ——> 蚂蚁头朝 L 前进一格

　　2. 蚂蚁头为 D ——> 蚂蚁头朝 R 前进一格

　　3. 蚂蚁头为 L ——> 蚂蚁头朝 D 前进一格

　　4. 蚂蚁头为 U ——> 蚂蚁头朝 U 前进一格

　　判断当前走了多少步

当蚂蚁处于黑色格子，判断蚂蚁处于哪种状态：

　　1. 蚂蚁头为 U ——> 蚂蚁头朝 R 前进一格

　　2. 蚂蚁头为 D ——> 蚂蚁头朝 L 前进一格

　　3. 蚂蚁头为 L ——> 蚂蚁头朝 U 前进一格

　　4. 蚂蚁头为 U ——> 蚂蚁头朝 D 前进一格

　　判断当前走了多少步

import java.util.Scanner;
public class 兰顿蚂蚁 {
    
    static int arr[][];
    static int k=0;    //步数
    static char Byte;
    static int total=0;    //当前走的步数

    static void Ants(int x,int y) {    //(x,y)代表坐标
        
        if(total==k) {
            System.out.print(x+" "+y);
            return;
        }
        
        if(arr[x][y]==0) {    //白格(左转)
            arr[x][y]=1;    //白转黑
            
            if(Byte=='U') {    //上
                total++;
                Byte='L';
                Ants(x,y-1);
            }
            else if(Byte=='D') {    //下
                total++;
                Byte='R';
                Ants(x,y+1);
            }
            else if(Byte=='L') {    //左
                total++;
                Byte='D';
                Ants(x+1,y);
            }
            else {    //右
                total++;
                Byte='U';
                Ants(x-1,y);
            }
        }
        else {    //黑格(右转)
            arr[x][y]=0;    //黑转白
            
            if(Byte=='U') {    //上
                total++;
                Byte='R';
                Ants(x,y+1);
            }
            else if(Byte=='D') {    //下
                total++;
                Byte='L';
                Ants(x,y-1);
            }
            else if(Byte=='L') {    //左
                total++;
                Byte='U';
                Ants(x-1,y);
            }
            else {    //右
                total++;
                Byte='D';
                Ants(x+1,y);
            }
        }
    }
    
    public static void main(String args[]) {
        Scanner reader=new Scanner(System.in);
        int m=0;
        int n=0;
        m=reader.nextInt();    //行
        n=reader.nextInt();    //列
        arr=new int[m][n];
        int i=0;
        int j=0;
        for(i=0;i<=m-1;i++) {
            for(j=0;j<=n-1;j++) {
                arr[i][j]=reader.nextInt();
            }
        }
        int x=0;    //始横坐标
        int y=0;    //始纵坐标
        x=reader.nextInt();
        y=reader.nextInt();
        String s=reader.next();
        Byte=s.charAt(0);
        k=reader.nextInt();
        
        /*
        for(i=0;i<=m-1;i++) {    //测试输入数据
            for(j=0;j<=n-1;j++) {
                System.out.print(arr[i][j]);
            }
            System.out.print('
');
        }
        System.out.print(x+"	"+y+"	"+Byte+"	"+k);
        */
        
        Ants(x,y);
    }
}

（ACCEPT）

22:55:57

2018-06-12