蓝桥杯-分红酒

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　分红酒

  有4个红酒瓶子，它们的容量分别是：9升, 7升, 4升, 2升
 
  开始的状态是 [9,0,0,0]，也就是说：第一个瓶子满着，其它的都空着。

  允许把酒从一个瓶子倒入另一个瓶子，但只能把一个瓶子倒满或把一个瓶子倒空，不能有中间状态。这样的一次倒酒动作称为1次操作。

  假设瓶子的容量和初始状态不变，对于给定的目标状态，至少需要多少次操作才能实现？

  本题就是要求你编程实现最小操作次数的计算。
 
  输入：最终状态（逗号分隔）
  输出：最小操作次数（如无法实现，则输出-1）

例如：
输入：
9,0,0,0
应该输出：
0

输入：
6,0,0,3
应该输出：
-1

输入：
7,2,0,0
应该输出：
2

#include <cstdio>
#include <queue>
#include <string.h>
using namespace std;

int full[4] = {9 , 7 , 4 , 2};
typedef struct
{
    int num[4];
    int step;
}state;

int vis[10][8][5][3];
int bfs(state &temp , int i , int j)//把i倒入j中
{
    if(i == j) return 0;
    if(temp.num[i] == 0) return 0;//如果i空，不用倒了
    if(temp.num[j] == full[j]) return 0;//如果j满，不用倒了
    if(temp.num[i] + temp.num[j] <=full[j])
    {
        temp.num[j] = temp.num[j] + temp.num[i];//把i全倒入j中，此时i空
        temp.num[i] = 0;
    }
    else
    {
        temp.num[i] = temp.num[i] - (full[j] - temp.num[j]);//把i的一部分倒入j中，倒到j满
        temp.num[j] = full[j];
    }
    if(vis[temp.num[0]][temp.num[1]][temp.num[2]][temp.num[3]]) return 0;//如果之前出现过这种情况，就不再反复倒了
    vis[temp.num[0]][temp.num[1]][temp.num[2]][temp.num[3]] = 1;
    temp.step++;
    return 1;
}
int main()
{
    state start , end;
    start.num[0] = 9;
    start.num[1] = 0;
    start.num[2] = 0;
    start.num[3] = 0;
    start.step = 0;
    while(scanf("%d%d%d%d",&end.num[0],&end.num[1],&end.num[2],&end.num[3])!=EOF)
    {
        memset(vis , 0 , sizeof(vis));
        queue<state>q;
        q.push(start);
        if(end.num[0]>full[0] || end.num[1]>full[1] || end.num[2]>full[2] || end.num[3]>full[3])//给定的目标状态>瓶子容量
        {
            printf("-1
");
            continue;
        }
        if(end.num[0] + end.num[1] + end.num[2] + end.num[3] != 9)//一共分的是9升酒，输入不合法
        {
            printf("-1
");
            continue;
        }
        while(!q.empty())
        {
            state temp , temp1;
            temp = q.front();
            q.pop();
            if(temp.num[0]==end.num[0] && temp.num[1]==end.num[1] && temp.num[2]==end.num[2] && temp.num[3]==end.num[3])
            {
                printf("%d
" , temp.step);
                break;
            }
            int i , j;
            for(i = 0; i < 4; i++)//把i倒入j中
            {
                for(j = 0; j < 4; j++)
                {
                    temp1 = temp;
                    if(bfs(temp1 , i , j))
                    {
                        q.push(temp1);
                    }
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}