hloj#168“倒牛奶”解题讨论

时间:2021-02-22 15:03:50

题目描述

农民约翰有三个容量分别是A,B,C升的桶,A,B,C分别是三个从1到20的整数。 最初,A和B桶都是空的,而C桶是装满牛奶的。有时,约翰把牛奶从一个桶倒到另一个桶中,直到被灌桶装满或原桶空了。当然每一次灌注都是完全的。由于节约,牛奶不会有丢失。 写一个程序去帮助约翰找出当A桶是空的时候,C桶中牛奶所剩量的所有可能性。

输入格式

单独的一行包括三个整数A,B和C。

输出格式

只有一行,升序地列出当A桶是空的时候,C桶牛奶所剩量的所有可能性。

样例数据

input

样例输入 1

8 9 10
样例输入 2
2 2 5 10

output

样例输出 1
1 1 2 8 9 10 

样例输出 2

2 5 6 7 8 9 10

数据规模与约定

时间限制:1s

空间限制:256MB

首先分析一下题目,题目的意思是这样的:最初,A和B桶都是空的,而C桶是装满牛奶的。要找出当A桶是空的时候,C桶中牛奶所剩量的所有可能性。
咋眼一看,感觉有点懵,这什么鬼啊!
再看一下题目所给的数据:1=<A,B,C<=10,由于数据量给的小,稍微想了一下,用递归暴力搜索是可行的。。。。
递归,是一个非常暴力的方法,由结论推出条件,很直观,但是需要耗费挺多的脑细胞来找递归边界。
这道题的难点就在于它的递归边界有点不好找,这也正是这道题坑的原因。

======================我是分割线======================
读完了以上废话,下面引入正题:
看一下这道题的样例:
输入样例:
SAMPLE INPUT 1
8 9 10
SAMPLE INPUT 2
2 5 10
输出样例:
SAMPLE OUTPUT 1
1 2 8 9 10
SAMPLE OUTPUT 2
5 6 7 8 9 10

样例还是给的比较良心的,让我们知道得出结果的同时还要sort排序一下(差点掉坑)。
接下来高能来袭:
仔细思考一下,如果我们要用递归来写这道题,是不是应该把所有情况列举出来,对吧!
好的,那么我们想一下:
假设A中有牛奶,那么为了枚举所有的情况,它只有两种选择
1.把牛奶倒入B 2.把牛奶倒入C。
那么问题来了,有可能牛奶倒入B倒满了,A中还有剩余。或者牛奶倒入B没有倒满,A中牛奶空了。
这两种状态是不一样的!!!!(同理A倒C)
分析一下这两种状态,可以写出A倒B的递归转移式:

if(A<=b-B) milk(0,A+B,C);

//milk表示递归函数;A,B,C表示三个桶中的牛奶剩余量,a,b,c表示三个桶的容积。 B桶还未满。

else milk(A-(b-B),b,C);

//A桶中的牛奶剩余量为(A-(b-B)),b-B为B桶中剩余的容积。此时B桶已经满了。
同理可得A倒C,A倒B,B倒C,B倒A(与A倒B为两种不同的情况,容易混淆),C倒A(与A倒C不同),C倒B(与B倒C不同)。。

====================我是分割线===============================
递归要配合记忆化搜索,记住,递归要配合记忆化搜索。

注意要判断当前状态是否存在过。用f[A][B][C]来表示三个桶的状态

下面贴一下代码

#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int sum[50];//sum[i]表示可能的种数 int a,b,c,p=-1; //a,b,c表示三个桶的容积 bool f[50][50][50]; void milk(int A, int B, int C)//A,B,C表示三个桶中的牛奶量 { if(f[A][B][C]) return; //记忆化搜索 f[A][B][C]=true;//布尔型数组记忆化 if(A==0) { sum[++p]=C;//情况符合,记录 } if(A<=b-B) milk(0,A+B,C);//如果a桶中的牛奶少于b桶剩余的容积,则倒入。 else milk(A-(b-B),b,C); //否则a桶剩余继续倒,把b桶倒满。 if(A<=c-C) milk(0,B,C+A);// 同理枚举a倒c。 else milk(A-(c-C),B,c); if(B<=a-A) milk(A+B,0,C); else milk(a,B-(a-A),C); if(B<=c-C) milk(A,0,C+B); else milk(A,B-(a-A),c); if(C<=a-A) milk(A+C,B, 0); else milk(a,B,C-(a-A)); if(C<=b-B) milk(A,B+C, 0); else milk(A,b,C-(b-B)); //依次枚举a,b,c桶分别有牛奶的情况,以及分别倒入另外两桶的情况全部枚举。 return; } int main() { memset(sum,0,sizeof(sum)); memset(f,0,sizeof(f)); cin>>a>>b>>c; milk(0,0,c);//表示初始状态递归 sort(sum,sum+p+1);//从把结果小到大排序 for(int i=0;i<p;i++){ cout<<sum[i]<<" "; } cout<<sum[p