C++经典算法题-三色棋

2022-11-30 08:34:25 浏览数 (2)

4. Algorithm Gossip: 三色棋

说明

三色旗的问题最早由E.W.Dijkstra所提出,他所使用的用语为Dutch Nation Flag(Dijkstra为荷兰人),而多数的作者则使用Three-Color Flag来称之。

假设有一条绳子,上面有红、白、蓝三种颜色的旗子,起初绳子上的旗子颜色并没有顺序,您希望将之分类,并排列为蓝、白、红的顺序,要如何移动次数才会最少,注意您只能在绳子上进行这个动作,而且一次只能调换两个旗子。

解法

在一条绳子上移动,在程式中也就意味只能使用一个阵列,而不使用其它的阵列来作辅助,问题的解法很简单,您可以自己想像一下在移动旗子,从绳子开头进行,遇到蓝色往前移,遇到白色留在中间,遇到红色往后移,如下所示:

只是要让移动次数最少的话,就要有些技巧: 如果图中W所在的位置为白色,则W 1,表示未处理的部份移至至白色群组。 如果W部份为蓝色,则B与W的元素对调,而B与W必须各 1,表示两个群组都多了一个元素。 如果W所在的位置是红色,则将W与R交换,但R要减1,表示未处理的部份减1。

注意B、W、R并不是三色旗的个数,它们只是一个移动的指标;什幺时候移动结束呢?一开始时未处理的R指标会是等于旗子的总数,当R的索引数减至少于W的索引数时,表示接下来的旗子就都是红色了,此时就可以结束移动,如下所示:

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <string.h>

#define BLUE 'b' 
#define WHITE 'w' 
#define RED 'r'

#define SWAP(x, y) { char temp; 

        temp = color[x];  color[x] = color[y];  color[y] = temp; }

    int main() {
        char color[] = {'r', 'w', 'b', 'w', 'w',
                'b', 'r', 'b', 'w', 'r', ''};

        int wFlag = 0; int bFlag = 0;
        int rFlag = strlen(color) - 1; int i;

        for(i = 0; i < strlen(color); i  ) printf("%c ", color[i]);
        printf("n");

        while(wFlag <= rFlag) { if(color[wFlag] == WHITE)
            wFlag  ;
        else if(color[wFlag] == BLUE) { SWAP(bFlag, wFlag); bFlag  ; wFlag  ;
        }
        else {
            while(wFlag < rFlag && color[rFlag] == RED) rFlag--;
            SWAP(rFlag, wFlag); rFlag--;
        }
        }

        for(i = 0; i < strlen(color); i  ) printf("%c ", color[i]);
        printf("n");

        return 0;
    }

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