算法笔记_169:历届试题 兰顿蚂蚁(Java)
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1 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。
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。
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
0 0 0
1 1 1
1 1 1
1 1 U 6
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);
}
}
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