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C語(yǔ)言金幣陣列問(wèn)題解決方法

更新時(shí)間：2014年09月16日 15:28:40 投稿：shichen2014

這篇文章主要介紹了C語(yǔ)言金幣陣列問(wèn)題解決方法,主要涉及數(shù)組的靈活運(yùn)算,是一類(lèi)非常經(jīng)典的算法,需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例詳細(xì)講述了C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)金幣陣列問(wèn)題的解決方法，分享給大家供大家參考。具體方法如下：

問(wèn)題描述：

有m*n(1 ≤ m, n ≤ 100)個(gè)金幣在桌面上排成一個(gè) m 行 n 列的陣列。每一枚金幣或正面朝上或背面朝上。用數(shù)字表示金幣狀態(tài)，0表示金幣正面朝上，1 表示背面朝上。

金幣陣列游戲的規(guī)則是：

1. 每次可將任一行金幣翻過(guò)來(lái)放在原來(lái)的位置上；
2. 每次可任選 2 列，交換這 2 列金幣的位置。
本題要求對(duì)于給定的金幣陣列初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)，編程計(jì)算按金幣游戲規(guī)則，將金幣陣列從初始狀態(tài)變換到目標(biāo)狀態(tài)所需的最少變換次數(shù)。

數(shù)據(jù)輸入：

輸入的測(cè)試數(shù)據(jù)的第一行是一個(gè)不超過(guò) 10 的正整數(shù) k，表示有 k 個(gè)測(cè)試用例. 每個(gè)測(cè)試用例的第一行是兩個(gè)正整數(shù) m, n. 接下來(lái)是 m 行，每行有 n 個(gè)用空白符分隔的 0 或 1. 這 m*n 個(gè) 0－1 表示金幣的初始狀態(tài)陣列。最后是 m 行，每行 n 個(gè) 用空白符分隔的 0 或 1，表示金幣陣列的目標(biāo)狀態(tài)。

數(shù)據(jù)輸出：

對(duì)于每個(gè)測(cè)試用例，輸出一行包含一個(gè)整數(shù)，表示按照要求規(guī)則將金幣陣列從初始狀態(tài)變換為目標(biāo)狀態(tài)所需要的最少變換次數(shù)。如果不能按照變換規(guī)則將初始狀態(tài)變換為目標(biāo)狀態(tài)（即無(wú)解時(shí)）則輸出 -1。

數(shù)據(jù)樣例：

Sample Input
2
4 3
1 0 1
0 0 0
1 1 0
1 0 1
1 0 1
1 1 1
0 1 1
1 0 1
4 3
1 0 1
0 0 0
1 0 0
1 1 1
1 1 0
1 1 1
0 1 1
1 0 1

Sample Output
2
-1

C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)代碼如下：

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#define size 100
int num; //輸入幾組數(shù)據(jù) 
int row; //行數(shù)
int column; //列數(shù)
int count; //交換次數(shù)
int min;
int a[size][size]; //初始矩陣
int b[size][size]; //最終矩陣
int c[size][size]; //臨時(shí)存放矩陣
int found; //初始到最終是否有交換
void trans_row(int x) // 第x行取反 
{
  int i;
  for (i = 0;i<column; i++) 
    b[x][i] = b[x][i]^1; // 異或取反 
  count++;
}
void trans_column(int x, int y) // 交換x和y列 
{
  int i;
  int temp;
  for(i = 0; i < row; i++){
   temp=b[i][x];
   b[i][x]=b[i][y];
   b[i][y]=temp;
  }
  if (x != y) 
   count++;
}
int is_same(int x, int y) //比較x和y列是否相同 
{
  int i;
  for(i = 0; i <row; i++)
    if (a[i][x] != b[i][y])
      return 0;
  return 1;
}
void copy(int a[size][size], int b[size][size]) // 拷貝數(shù)組 
{
  int i,j;
  for (i = 0; i <row; i++)
   for (j = 0; j < column; j++)
     a[i][j] = b[i][j];
}
int main(){
  int i,j,k,p;
  int exchgmin[size];
  scanf("%d",&num);
  for(i=0;i<num;i++){
    scanf("%d",&row);
    scanf("%d",&column);
    for(j=0;j<row;j++)
     for(k=0;k<column;k++)
      scanf("%d",&a[j][k]);
    for(j=0;j<row;j++)
     for(k=0;k<column;k++)
      scanf("%d",&b[j][k]);
    copy(c,b); //保護(hù)原始數(shù)組b 
    min=row+column+1;
    for(j=0;j<column;j++){
     copy(b,c); //恢復(fù)原始數(shù)組b 
     count=0;  //交換次數(shù)清零 
     trans_column(0,j); //把每一列都假設(shè)成為第一列的目標(biāo)狀態(tài)，窮舉這column中情況 
     for(k=0;k<row;k++){ //如果行不同，則將行轉(zhuǎn)換 
      if(a[k][0]!=b[k][0])
       trans_row(k);
     }
     for(k=0;k<column;k++){//窮舉其他所有列，如果相同則交換，說(shuō)明目標(biāo)狀態(tài)統(tǒng)一，否則找不到與該列相同，說(shuō)明不可行 
       found=0;
       for(p=k;p<column;p++){
        if(is_same(k,p)){
         trans_column(k,p);
         found=1;
         break;
        }
       }
       if(!found)
        break;
     }
     if(found&&count<min) //如果可行，找出最小值 
       min=count; 
    }
   if(min<row+column+1) //如果交換次數(shù)比初始值小，將其保存為當(dāng)前組的最小交換次數(shù)，否則不可實(shí)現(xiàn)交換 
     exchgmin[i]=min;
   else exchgmin[i]=-1;
  }
  for(i=0;i<num;i++)
   printf("%d/n",exchgmin[i]);
  system("pause");
  return 0;
}

希望本文所述對(duì)大家C程序算法設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)有所幫助。

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