算法笔记_169:历届试题 兰顿蚂蚁(Java)

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1 问题描述

2 解决方案

 

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1 问题描述

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

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2 解决方案

具体代码如下：

 

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static String Black = "URDL";
    public static String Write = "ULDR";
    public static int m, n;
    public static int[][] map;
    
    public void getResult(int x, int y,  String s, int k) {
        for(int i = 0;i < k;i++) {
            if(map[x][y] == 0) {  //白格
                map[x][y] = 1;  //变为黑格
                int index = Write.indexOf(s);
                index = (index + 1) % 4;
                s = "" + Write.charAt(index);        
            } else if(map[x][y] == 1) {  //黑格
                map[x][y] = 0;
                int index = Black.indexOf(s);
                index = (index + 1) % 4;
                s = "" + Black.charAt(index);
            }
            if(s.equals("U"))
                x = x - 1;
            else if(s.equals("L"))
                y = y - 1;
            else if(s.equals("D"))
                x = x + 1;
            else if(s.equals("R"))
                y = y + 1;
        }
        System.out.println(x+" "+y);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Main test = new Main();
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        m = in.nextInt();
        n = in.nextInt();
        map = new int[m][n];
        for(int i = 0;i < m;i++)
            for(int j = 0;j < n;j++)
                map[i][j] = in.nextInt();
        int x = in.nextInt();
        int y = in.nextInt();
        String s = in.next();
        int k = in.nextInt();
        test.getResult(x, y, s, k);
    }
}