[NOIP 2011] Mayan游戏

本题地址： http://www.luogu.org/problem/show?pid=1312

题目描述
　　Mayan puzzle 是最近流行起来的一个游戏。游戏界面是一个 7 行 5 列的棋盘，上面堆放着一些方块，方块不能悬空堆放，即方块必须放在最下面一行，或者放在其他方块之上。游戏通关是指在规定的步数内消除所有的方块，消除方块的规则如下：
　　1 、每步移动可以且仅可以沿横向（即向左或向右）拖动某一方块一格：当拖动这一方块时，如果拖动后到达的位置（以下称目标位置）也有方块，那么这两个方块将交换位置（参见输入输出样例说明中的图 6 到图 7 ）；如果目标位置上没有方块，那么被拖动的方块将从原来的竖列中抽出，并从目标位置上掉落（直到不悬空，参见下面图 1 和图 2）；

　　2 、任一时刻，如果在一横行或者竖列上有连续三个或者三个以上相同颜色的方块，则它们将立即被消除（参见图 1 到图 3）。

　　注意：
　　a) 如果同时有多组方块满足消除条件，几组方块会同时被消除（例如下面图 4 ，三个颜色为 1 的方块和三个颜色为 2 的方块会同时被消除，最后剩下一个颜色为 2 的方块）。
　　b) 当出现行和列都满足消除条件且行列共享某个方块时，行和列上满足消除条件的所有方块会被同时消除（例如下面图 5 所示的情形，5 个方块会同时被消除）。
　　3 、方块消除之后，消除位置之上的方块将掉落，掉落后可能会引起新的方块消除。注意：掉落的过程中将不会有方块的消除。
　　上面图 1 到图 3 给出了在棋盘上移动一块方块之后棋盘的变化。棋盘的左下角方块的坐标为（0, 0 ），将位于（3, 3 ）的方块向左移动之后，游戏界面从图 1 变成图 2 所示的状态，此时在一竖列上有连续三块颜色为 4 的方块，满足消除条件，消除连续 3 块颜色为 4 的方块后，上方的颜色为 3 的方块掉落，形成图 3 所示的局面。
输入输出格式
输入格式：
　　输入文件 mayan.in，共 6 行。
　　第一行为一个正整数 n ，表示要求游戏通关的步数。
　　接下来的 5 行，描述 7*5 的游戏界面。每行若干个整数，每两个整数之间用一个空格隔开，每行以一个 0 结束，自下向上表示每竖列方块的颜色编号（颜色不多于 10 种，从 1 开始顺序编号，相同数字表示相同颜色）。
输入数据保证初始棋盘中没有可以消除的方块。

输出格式：
　　输出文件名为 mayan.out。
　　如果有解决方案，输出 n 行，每行包含 3 个整数 x，y，g ，表示一次移动，每两个整数之间用一个空格隔开，其中（x ，y）表示要移动的方块的坐标，g 表示移动的方向，1 表示向右移动，-1 表示向左移动。注意：多组解时，按照 x 为第一关健字，y 为第二关健字，1 优先于 -1 ，给出一组字典序最小的解。游戏界面左下角的坐标为（0 ，0 ）。
　　如果没有解决方案，输出一行，包含一个整数 -1。

输入输出样例
输入样例 #1：
3
1 0
2 1 0
2 3 4 0
3 1 0
2 4 3 4 0
输出样例 #1：
2 1 1
3 1 1
3 0 1
说明
【输入输出样例说明】
按箭头方向的顺序分别为图 6 到图 11

样例输入的游戏局面如上面第一个图片所示，依次移动的三步是：（2 ，1 ）处的方格向右移动，（3，1 ）处的方格向右移动，（3 ，0）处的方格向右移动，最后可以将棋盘上所有方块消除。
【数据范围】
对于 30% 的数据，初始棋盘上的方块都在棋盘的最下面一行；
对于 100% 的数据，0 < n≤5 。
noip2011 提高组 day1 第 3 题

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思路

Mayan游戏。大暴力+剪枝。算一算，一个方块向右移就相当于他右边的方块向左移，每一步最多有4*7=28种，最多5步，就是28^5=17 210 368种状态，加一些剪枝（当有一种颜色有剩下来但是小于3个，怎么也消不掉，直接返回false），就可以过。

代码

#include <cstdio>
#include <Windows.h>
#include <algorithm>
#include <cstring>
using namespace std;

#define fg "#################################
"
const int W = 5, H = 7, MAXC = 15;
int B[10][W+5][H+5], cl[W+5][H+5], cnt[MAXC], mark[10][H+5], mark2[10][H+5], cntall, N;
int bkB[10][W+5][H+5];
struct rec{
    int x, y, d;
    rec() {};
    rec(int x, int y, int d):x(x),y(y),d(d) {};
}ans[10];

void ccolor(int x){
    HANDLE hd = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    SetConsoleTextAttribute(hd, x);
}

void print(int x, int y){
    for(int i = H-1; i >= 0; --i){
        for(int j = 0; j < W; ++j){
            if(j == x && i == y) ccolor(199);
            if(B[0][j][i]) printf("%d ", B[0][j][i]);
            else printf("  ");
            if(j == x && i == y) ccolor(7);
        }
        putchar('
');
    }
}

bool drop(int A[]){
    int t[10], tot = 0;
    bool flag = false;
    for(int i = 0; i < H; ++i){
        if(A[i]){
            t[tot++] = A[i];
        }else if(A[i+1]){
            flag = true;
        }
        A[i] = 0;
    }
    for(int i = 0; i < tot; ++i){
        A[i] = t[i];
    }
    return flag;
}

void mov(int i, int x, int y){  //从(x,y)处右移 
//  printf(fg);
//  print(x, y);
    swap(B[i][x][y], B[i][x+1][y]);
    if(B[i][x][y] == 0){
        drop(B[i][x]);
    }
    if(B[i][x+1][y] == 0){
        drop(B[i][x+1]);
    }
    int flag = (1 << x) | (1 << (x + 1));
    while(flag){
        memset(cl, 0, sizeof(cl));
        for(int j = 0; j < W; ++j){
            if((flag >> j) & 1){
                //纵向
                int last = -1, p = 0, k; 
                for(k = 0; k < H && B[i][j][k]; ++k){
                    if(B[i][j][k] != last){
                        if(k - p >= 3){
                            for(int ii = p; ii < k; ++ii){
                                cl[j][ii] = 1;
                            }
                        }
                        last = B[i][j][k];
                        p = k;
                    }
                }
                if(k - p >= 3){
                    for(int ii = p; ii < k; ++ii){
                        cl[j][ii] = 1;
                    }
                }
                //横向 
                for(int k = 0; k < H; ++k){
                    int l = j, r = j;
                    while(l > 0 && B[i][l-1][k] == B[i][j][k]) --l;
                    while(r < W-1 && B[i][r+1][k] == B[i][j][k]) ++r;
                    if(r - l + 1 >= 3){
                        for(int jj = l; jj <= r; ++jj){
                            cl[jj][k] = 1;
                        }
                    }
                }
            }
        }

        for(int j = 0; j < W; ++j){
            for(int k = 0; k < H; ++k){
                if(cl[j][k]) B[i][j][k] = 0;
            }
        }
        flag = 0;
        for(int j = 0; j < W; ++j){
            if(drop(B[i][j])){
                flag |= 1 << j;
            }
        }
//      print(-1, -1);
    }
}

bool dfs(int i){
//  printf("dfs in step %d
", i);
    memset(cnt, 0, sizeof(cnt));
    cntall = 0;
    for(int x = 0; x < W; ++x){
        for(int y = 0; y < H; ++y){
            if(B[i][x][y]){
                ++cnt[B[i][x][y]];
                ++cntall;
            }
        }
    }

    if(i == N){
        return cntall == 0;
    }else if(cntall == 0){
        return false;
    }

    for(int j = 1; j <= 10; ++j){
        if(0 < cnt[j] && cnt[j] < 3) return false;
    }

    memset(mark[i], 0, sizeof(mark[i]));
    for(int x = 0; x < W-1; ++x){
        memset(mark2[i], 0, sizeof(mark2[i]));
        for(int y = 0; y < H; ++y){
            if(mark[i][y]){
                memcpy(B[i+1], B[i], sizeof(B[0]));
                mov(i+1, x-1, y);
                ans[i] = rec(x, y, -1);
                if(dfs(i+1)) return true;
            }
            if(B[i][x][y] != B[i][x+1][y]){
                if(B[i][x][y]){
                    memcpy(B[i+1], B[i], sizeof(B[0]));
                    mov(i+1, x, y);
                    ans[i] = rec(x, y, 1);
                    if(dfs(i+1)) return true;
                }else{
                    mark2[i][y] = 1;
                }
            }
        }
        memcpy(mark[i], mark2[i], sizeof(mark[i]));
    }

    for(int y = 0; y < H; ++y){
        if(mark[i][y]){
            memcpy(B[i+1], B[i], sizeof(B[0]));
            mov(i+1, W-2, y);
            ans[i] = rec(W-1, y, -1);
            if(dfs(i+1)) return true;
        }
    }

    return false;
}

int main(){
    freopen("in.txt", "r", stdin);
    scanf("%d", &N);
    for(int i = 0; i < 5; ++i){
        int a, j = 0;
        while(scanf("%d", &a), a){
            B[0][i][j++] = a;
            ++cnt[a];
            ++cntall;
        }
    }
//  print(-1, -1);
    if(dfs(0)){
        for(int i = 0; i < N; ++i){
            printf("%d %d %d
", ans[i].x, ans[i].y, ans[i].d);
        }
    }else{
        printf("-1
");
    }
    return 0;
}