Flip Game (不太暴力的解法)

• • • • 1. 大概题意
      • 2. 不太暴力的思路
      • 3. 代码
      • • • 3.1 C++
          • 3.2 Java

前一篇暴力解法 （链接）

翻转游戏是在一个 4x4 的方形场地上进行的，在其 16 个方格中的每一个方格上都放置有两个面的棋子。
每个棋子的一面是白色的，另一面是黑色的，每个都是黑色或白色的一面朝上。
每轮你翻转 3 到 5 块，从而将它们上侧的颜色从黑色变为白色，反之亦然。
每轮都根据以下规则选择要翻转的棋子：
1.选择 16 个中的任何一个。
2.将选定的棋子以及所有相邻的棋子翻转到所选棋子的左侧、右侧、顶部和底部（如果有的话）。

只枚举第一行
通过翻转第二行的棋子使得第一行的棋子翻转

#include 
#include 
using namespace std;
const int n = 4, m = 4;
// 两个棋盘
int a[n + 1], b[n + 1];
int change[n + 1]; // 表示那里按了哪里没按
// x的二进制中有多少个1
int cnt1(int x) {
	int cnt = 0;
	while (x) {
		if (x & 1)
			++cnt;
		x >>= 1;
	}
	return cnt;
}
// 将白棋翻黑=>把1翻成0
int solve(int a[]) {
	int ans = 0x7fffffff;
	int cur[n + 1];										   // 当前正在修改的棋盘
	int cnt = 0;										   // 翻转的次数
	for (change[0] = 0; change[0] < 1 << m; ++change[0]) { // 0b0000->0b1111
		cnt = cnt1(change[0]);
		// a[0] ^ change[0] : 翻转当前棋子
		// a[0] ^ (change[0] >> 1) : 翻转当前棋子右边
		// a[0] ^ ((change[0] << 1) & ((1 << m) - 1)) : 翻转当前棋子左边, 用相同位数去翻转
		cur[0] = a[0] ^ change[0] ^ (change[0] >> 1) ^ ((change[0] << 1) & ((1 << m) - 1));
		cur[1] = a[1] ^ change[0]; //翻转下一行的中间
		for (int i = 1; i < n; ++i) {
			change[i] = cur[i - 1];																  // 翻转前一行亮着的棋子的下面那个, 把上一行按灭
			cnt += cnt1(change[i]);																  // 翻转了几次
			cur[i] = cur[i] ^ change[i] ^ (change[i] >> 1) ^ ((change[i] << 1) & ((1 << m) - 1)); // 用修改过的当前行去翻转
			cur[i + 1] = a[i + 1] ^ change[i];
		}
		if (cur[n - 1] == 0)	 // 最后一行全为0(前面的必然为0)
			ans = min(ans, cnt); // 更新答案
	}
	return ans;
}
int main() {
	// 读取
	char c;
	for (int i = 0; i < 4; ++i) 
		for (int j = 0; j < 4; ++j) {
			scanf(" %c", &c);
			if (c == 'b')
				a[i] |= 1 << j;
			else
				b[i] |= 1 << j;
	}
	// 求解
	int ans = min(solve(a), solve(b));
	if (ans > n * m)
		printf("Impossiblen");
	else
		printf("%dn", ans);
	return 0;
}

import java.util.Scanner;

public class Main {
    private static final int n = 4, m = 4;
    private static final int[] a = new int[n + 1];
    private static final int[] b = new int[n + 1];
    private static final int[] change = new int[n + 1];
    private static final int[] cur = new int[n + 1];

    public static void main(String[] args) {
        // read
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            char[] c = in.next().toCharArray();
            for (int j = 0; j < m; ++j) {
                if (c[j] == 'b')
                    a[i] |= 1 << j;
                else
                    b[i] |= 1 << j;
            }
        }
        // solve
        int res = Math.min(solve(a), solve(b));
        if (res > m * n)
            System.out.println("Impossible");
        else
            System.out.println(res);
        in.close();
    }

    private static int solve(int[] a) {
        int ret = Integer.MAX_VALUE;
        for (change[0] = 0; change[0] < 1 << m; ++change[0]) {
            int cnt = cnt(change[0]);
            cur[0] = a[0] ^ change[0] ^ (change[0] >> 1) ^ ((change[0] << 1) & ((1 << m) - 1));
            cur[1] = a[1] ^ change[0];
            for (int i = 1; i < n; ++i) {
                change[i] = cur[i - 1];
                cnt += cnt(change[i]);
                cur[i] = cur[i] ^ change[i] ^ (change[i] >> 1) ^ ((change[i] << 1) & ((1 << m) - 1));
                cur[i + 1] = a[i + 1] ^ change[i];
            }
            if (cur[n - 1] == 0)
                ret = Math.min(ret, cnt);
        }
        return ret;
    }

    private static int cnt(int i) {
        int ret = 0;
        while (i != 0) {
            if ((i & 1) == 1)
                ++ret;
            i >>= 1;
        }
        return ret;
    }
}