java实现纵横火柴棋

【编程题】

这是一个纵横火柴棒游戏。如图[1.jpg]，在一个3x4的方格中，游戏的双方轮流放置火柴棒。其规则是：

1. 不能放置在已经放置火柴棒的地方（即只能在空格中放置）。

2. 火柴棒的方向只能是垂直或水平放置。

3. 火柴棒不能与其它格子中的火柴“连通”。所谓连通是指两根火柴棒可以连成一条直线，且中间没有其它不同方向的火柴“阻拦”。
例如：图[1.jpg]所示的局面下，可以在C2位置竖直放置，但不能水平放置，因为会与A2连通。同样道理，B2，B3，D2此时两种方向都不可以放置。但如果C2竖直放置后，D2就可以水平放置了，因为不再会与A2连通（受到了C2的阻挡）。

4. 游戏双方轮流放置火柴，不可以弃权，也不可以放多根。直到某一方无法继续放置，则该方为负（输的一方）。

游戏开始时可能已经放置了多根火柴。

你的任务是：编写程序，读入初始状态，计算出对自己最有利的放置方法并输出。

如图[1.jpg]的局面表示为：

00-1

-000

0100

即用“0”表示空格位置，用“1”表示竖直放置，用“-”表示水平放置。

【输入、输出格式要求】

用户先输入整数 n(n<100), 表示接下来输入 n 种初始局面，每种局面占3行(多个局面间没有空行)。

程序则输出对应的每种初始局面，计算出的最佳走法（行号+列号+放置方式）。

例如：用户输入：

2

0111

-000

-000

1111

0010

则程序可以输出：

00-

211

输出结果的含义为：

对第一个局面，在第0行第0列水平放置

对第二个局面，在第2行第1列垂直放置

注意：

行号、列号都是从0开始计数的。

对每种局面可能有多个最佳放置方法（解不唯一），只输出一种即可。

例如，对第一个局面，001 也是正解；最第二个局面，201也是正解。

import java.util.*;
import java.io.*;

public class Matchstick
{
	private char[][] data;

	public Matchstick(char[][] data)
	{
		this.data = data;
	}

	// 判断放法的可行性
	private boolean isGoodStep(int i, int j, char c)
	{
		// 本格为空闲吗？
		if(data[i][j] != '0') return false;

		data[i][j] = c;
		try
		{
			String s = "";
			if(c=='1')
				s = s + data[0][j] + data[1][j] + data[2][j];
			else
				s = s + data[i][0] + data[i][1] + data[i][2] + data[i][3];

			s = s.replaceAll("0","");

			if(s.indexOf(""+c+c)>=0) return false;
		}
		finally
		{
			data[i][j] = '0';
		}

		return true;
	}

	// 一步试放
	// 在第i行，第j列 试放 c
	// 必赢，则返回此着法；不能放置或放了必输则返回null
	private String tryStep(int i, int j, char c)
	{
		if(isGoodStep(i,j,c))
		{
			data[i][j] = c;
			try
			{
				if(f()==null) return i + "," + j + "," + c;
			}
			finally
			{
				data[i][j] = '0';
			}
		}
		return null;
	}

	// 评价data局面
	// 如果必输，返回null
	// 如果必赢，返回必赢的着法之一
	public String f()
	{
		for(int i=0; i<3; i++)
		for(int j=0; j<4; j++)
		{
			String rt = null; 

			rt = tryStep(i,j,'1');
			if(rt!=null) return rt;

			rt = tryStep(i,j,'-');
			if(rt!=null) return rt;
		}
		return null;
	}

	private static char[][][] readData() throws IOException
	{
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		int n = Integer.parseInt(scan.nextLine());
		char[][][] rt = new char[n][3][4];

		for(int k=0; k<n; k++)
		{
			for(int i=0; i<3; i++)
			{
				String s = scan.nextLine().trim();
				for(int j=0; j<4; j++)
					rt[k][i][j] = s.charAt(j);
			}
		}

		return rt;
	}

	static private void writeResult(String[] ss)
	{
		for(int i=0; i<ss.length; i++)
		{
			if(ss[i]==null)
				System.out.println("000");  // 权宜之计，应该选择某个可行的走法
			else
				System.out.println(ss[i].replaceAll(",",""));
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		// 局面
		//char[][] a = {{'0','1','1','0'},{'-','0','0','0'},{'-','0','0','0'}};
		//char[][] a = {{'-','0','0','0'},{'0','0','0','0'},{'0','0','0','0'}};

		char[][][] a = readData();
		String[] b = new String[a.length]; 

		for(int i=0; i<a.length; i++)
		{
			b[i] = new Matchstick(a[i]).f();
		}

		writeResult(b);
	}
}