CodeCraft-20 (Div. 2) D. Nash Matrix

题目链接：http://codeforces.com/contest/1316/problem/D

题意：你有一个n*n的棋盘，每个格子都有一个操作：往上走U，往下走D，往左走L，往右走R，呆在原地X。现在给出从每个格子开始走最后会停在的地方（x,y），如果最后不会停下，则x=-1&&y=-1；然后让你输出每个格子是哪种操作，如果不存在就输出INVALID。

思路：首先对于不会停下的点单独一个在一起，那肯定是不存在的，然后我们可以找一条长度大于等于2的一条路线，A-> B-> C <- D  。那条路线像这样一样就形成了回路，然后其他相连也是不会停下的点就汇入这条路线中。对于最终会在某个地方停下的点，如果从该点走不到（只能走最终点一样的点）最终点，那就是不存在，否则还是找到一条从该点走到目标点的路线，然后其他最终点一样的点就汇入这条路线就可以了。我都是用bfs去敲的，代码有些复杂。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<string>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<map>
#include<vector>
#include<queue>
using namespace std;
struct node
{
    int x,y;
} a[1005][1005];
int book[1005][1005];
int b[1005][1005];
int Next[4][2]= {{1,0},{-1,0},{0,1},{0,-1}};
struct no
{
    int x,y;
    int z,w,s;
} que[1000006];
void bfs(int x,int y)
{
    int head=0,tail=1;
    que[0].x=x;
    que[0].y=y;
    que[0].z=1;
    book[x][y]=1;
    int k=0,w;
    while(head<tail)
    {
        for(int i=0; i<4; i++)
        {
            int tx=que[head].x+Next[i][0];
            int ty=que[head].y+Next[i][1];
            if(a[tx][ty].x!=-1||book[tx][ty]==1)
                continue;
            que[tail].x=tx;
            que[tail].y=ty;
            book[tx][ty]=1;
            if(que[head].z==1)
            {
                que[tail].z=1;
                k=tail;
                b[que[head].x][que[head].y]=i;
                que[head].z=0;
                if(i==0)
                    w=1;
                else if(i==1)
                    w=0;
                else if(i==2)
                    w=3;
                else if(i==3)
                    w=2;
            }
            else
            {
                que[tail].z=0;
                if(i==0)
                    b[tx][ty]=1;
                else if(i==1)
                    b[tx][ty]=0;
                else if(i==2)
                    b[tx][ty]=3;
                else if(i==3)
                    b[tx][ty]=2;
            }
            tail++;
        }
        head++;
    }
    int tx=que[k].x;
    int ty=que[k].y;
    b[tx][ty]=w;
}
int dfs(int x,int y)
{
    int head=0,tail=1;
    que[0].x=x;
    que[0].y=y;
    que[0].w=0;
    que[0].s=-1;
    book[x][y]=1;
    int v=0,k,t;
    while(head<tail)
    {
        for(int i=0; i<4; i++)
        {
            int tx=que[head].x+Next[i][0];
            int ty=que[head].y+Next[i][1];
            if(tx==a[x][y].x&&ty==a[x][y].y&&v==0)
            {
                v=1;
                k=head;
                t=i;
                continue;
            }
            if(book[tx][ty]==1||a[tx][ty].x!=a[x][y].x||a[tx][ty].y!=a[x][y].y)
                continue;
            book[tx][ty]=1;
            que[tail].z=i;
            que[tail].x=tx;
            que[tail].y=ty;
            que[tail].w=0;
            que[tail].s=head;
            tail++;
        }
        head++;
    }
    if(v==0)
        return 0;
    int xx=que[k].z;
    que[k].w=1;
    b[que[k].x][que[k].y]=t;
    while(1)
    {
        k=que[k].s;
        if(k==-1)
            break;
        int tx=que[k].x;
        int ty=que[k].y;
        b[tx][ty]=xx;
        que[k].w=1;
        xx=que[k].z;
    }
    for(int i=0; i<head; i++)
    {
        if(que[i].w==1)
            continue;
        int tx=que[i].x;
        int ty=que[i].y;
        if(que[i].z==0)
            b[tx][ty]=1;
        else if(que[i].z==1)
            b[tx][ty]=0;
        else if(que[i].z==2)
            b[tx][ty]=3;
        else if(que[i].z==3)
            b[tx][ty]=2;
    }
    return 1;
}
int main()
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        for(int j=1; j<=n; j++)
        {
            scanf("%d%d",&a[i][j].x,&a[i][j].y);
            if(a[i][j].x==i&&a[i][j].y==j)
            {
                b[i][j]=4;
                book[i][j]=1;
            }
        }
    }
    for(int i=1; i<=n; i++)
        for(int j=1; j<=n; j++)
        {
            if(book[i][j]==1)
                continue;
            if(a[i][j].x==-1)
            {
                if(a[i][j-1].x!=-1&&a[i][j+1].x!=-1&&a[i-1][j].x!=-1&&a[i+1][j].x!=-1)
                {
                    printf("INVALID
");
                    return 0;
                }
                bfs(i,j);
            }
            else
            {
                int tx=a[i][j].x;
                int ty=a[i][j].y;
                if(tx!=a[tx][ty].x||ty!=a[tx][ty].y)
                {
                    printf("INVALID
");
                    return 0;
                }
                int xx=dfs(i,j);
                if(xx==0)
                {
                    printf("INVALID
");
                    return 0;
                }
            }
        }
    printf("VALID
");
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        for(int j=1; j<=n; j++)
        {
            if(b[i][j]==0)
                printf("D");
            else if(b[i][j]==1)
                printf("U");
            else if(b[i][j]==2)
                printf("R");
            else if(b[i][j]==3)
                printf("L");
            else if(b[i][j]==4)
                printf("X");
        }
        printf("
");
    }
}