列车厢调度（C语言）

Posted 2021-07-27 哈喽喔德

题目如下：

1 ====== <–移动方向
/
3 =====
\\
2 ====== -->移动方向

有三条平行的列车轨道（1、2、3）以及1-3和2-3两段连接轨道。现有一列车厢停在1号轨道上，请利用两条连接轨道以及3号轨道，将车厢按照要求的顺序转移到2号轨道。规则是：

• 每次转移1节车厢；
• 处在1号轨道的车厢要么经过1-3连接道进入3号轨道（该操作记为"1->3"），要么经过两条连接轨道直接进入2号轨道（该操作记为"1->2"）；
• 一旦车厢进入2号轨道，就不可以再移出该轨道； 处在3号轨道的车厢，只能经过2-3连接道进入2号轨道（该操作记为"3->2"）；
• 显然，任何车厢不能穿过、跨越或绕过其它车厢进行移动。

对于给定的1号停车顺序，如果经过调度能够实现2号轨道要求的顺序，则给出操作序列；如果不能，就反问用户 Are(你) you(是)kidding(凯丁) me(么)?

输入格式:
两行由大写字母组成的非空字符串，第一行表示停在1号轨道上的车厢从左到右的顺序，第二行表示要求车厢停到2号轨道的进道顺序（输入样例1中第二行CBA表示车厢在2号轨道的停放从左到右是ABC，因为C最先进入，所以在最右边）。两行字符串长度相同且不超过26（因为只有26个大写字母），每个字母表示一节车厢。题目保证同一行内的字母不重复且两行的字母集相同。

输出格式:
如果能够成功调度，给出最短的操作序列，每个操作占一行。所谓“最短”，即如果1->2可以完成的调度，就不要通过1->3和3->2来实现。如果不能调度，输出 “Are you kidding me?”

输入样例1:

ABC
CBA

输出样例1:

1->3
1->3
1->2
3->2
3->2

输入样例2:

ABC
CAB

输出样例2:

Are you kidding me?

解题思路：

1. 该题需要使用栈这种数据结构解决，根据三个轨道，可以声明三个栈
2. 轨道2中列车的来源有轨道1和轨道3两种，且轨道1优先于轨道3
3. 因此需要将轨道2中的元素直接或简接通过轨道3与轨道1匹配
4. 每一次匹配成功，就将成功匹配的元素从三个栈中删除
5. 当匹配到不能匹配的时候，轨道2还有元素未被匹配。则说明该序列有误，输出相应值

匹配规则：
（注意轨道1是先出栈的序列，轨道2是先入栈的序列）

1. 如果轨道1和轨道2的栈顶元素相同，则匹配（因为轨道1先出栈的刚好是轨道2先入栈的）
2. 如果轨道3和轨道3的栈顶元素相同，则匹配；但必须在步骤1之后
3. 如果在循环期间（轨道2不为空），轨道1为空的话，说明序列错误，结束循环。该步必须在步骤4之前，因为步骤4需要将轨道1弹栈
4. 如果步骤1，2都不能匹配，不妨将轨道1栈顶压入轨道3，看下一次是否能匹配

样例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAXSIZE 26

enum solution {
	OneToTwo,
	ThreeToTwo,
	OneToThree
};
//枚举类型，代表解决方法

typedef struct {
	char base[MAXSIZE];
	int top;
	int stacksize; 
}*stack,stackNode;

stack initStack() {
	stack s = (stack)malloc(sizeof(stackNode));
	s->top = 0;
	s->stacksize = MAXSIZE;
	return s;
}

void push(stack s,char e) {
	s->base[s->top++] = e;
}

char pop(stack s) {
	char e = s->base[--s->top];
	return e;
}

char getTop(stack s) {
	return s->base[s->top-1];
}

int isEmpty(stack s) {
	if (s->top==0) {
		return 1;
	}
	else {
		return 0;
	}
}

int main() {
	char str1[MAXSIZE+1];
	char str2[MAXSIZE+1];
	int record[100];
	stack s1 = initStack();
	stack s2 = initStack();
	stack s3 = initStack();

	scanf("%s", str1);
	int len1 = strlen(str1);
	for (int i = len1 - 1; i >= 0; i--) {
		push(s1, str1[i]);
	}
	//根据栈的特性，将读入的序列逆序入栈
	scanf("%s", str2);
	int len2 = strlen(str2);
	for (int i = len2 - 1; i >= 0; i--) {
		push(s2, str2[i]);
	}
	//根据栈的特性，将读入的序列逆序入栈
	int cnt = 0;//解决方案的计数器
	int flag = 1;//是否满足匹配合理性的标志
	while (!isEmpty(s2)) {
		//当s2不为空时，循环匹配
		if (!isEmpty(s1) && getTop(s1) == getTop(s2)) {
			pop(s1);
			pop(s2);
			record[cnt++] = OneToTwo;
		}
		//情形一：轨道1和轨道2直接匹配
		else if (!isEmpty(s3) && getTop(s3) == getTop(s2)) {
			pop(s3);
			pop(s2);
			record[cnt++] = ThreeToTwo;
		}
		//情形二：轨道2和轨道3匹配，即简介匹配
		else if (isEmpty(s1)) {
			flag = 0;
			break;
		}
		//情形三：在循环中轨道1已经完全匹配，肯定出错，跳出循环
		else {
			push(s3, pop(s1));
			record[cnt++] = OneToThree;
		}
		//情形四：暂时不能匹配，将轨道1栈顶存入轨道3
	}
	if (flag == 0) {
		printf("Are you kidding me?");
	}
	else {
		for (int i = 0; i < cnt; i++) {
			if (record[i] == OneToTwo) printf("1->2\\n");
			if (record[i] == ThreeToTwo) printf("3->2\\n");
			if (record[i] == OneToThree) printf("1->3\\n");
		}
	}
	//输出结果
	return 0;
}