POJ 3278 Catch That Cow 【bfs+佇列】
演算法：bfs+佇列+STL（C++）
PS：bfs入門題目，好高興啊，終於會用bfs了。
| Time Limit: 2000MS | Memory Limit: 65536K |
| Total Submissions: 32679 | Accepted: 10060 |
Description
Farmer John has been informed of the location of a fugitive cow and wants to catch her immediately. He starts at a point N (0 ≤ N ≤ 100,000) on a number line and the cow is at a point K
* Walking: FJ can move from any point X to the points X - 1 or X + 1 in a single minute
* Teleporting: FJ can move from any point X to the point 2 × X in a single minute.
If the cow, unaware of its pursuit, does not move at all, how long does it take for Farmer John to retrieve it?
Input
Line 1: Two space-separated integers: N and KOutput
Line 1: The least amount of time, in minutes, it takes for Farmer John to catch the fugitive cow.Sample Input
5 17
Sample Output
4
Hint
The fastest way for Farmer John to reach the fugitive cow is to move along the following path: 5-10-9-18-17, which takes 4 minutes.Source
FJ要抓奶牛。
開始輸入N（FJ的位置）K（奶牛的位置）。
FJ有三種移動方法：1、向前走一步，耗時一分鐘。
2、向後走一步，耗時一分鐘。
3、向前移動到當前位置的兩倍N*2，耗時一分鐘。
問FJ抓到奶牛的最少時間。PS：奶牛是不會動的。
思路：1、如果FJ不在奶牛後面，那麼他只有一步步往後移動到奶牛位置了，即N>=K時，輸出N-K即可。
2、否則bfs+佇列查詢（具體見下面的分析&&程式碼區）
相關演算法：
1、STL中的佇列。（PS：週四才在資料結構上了解bfs的真正思想，慚愧啊！）
需要的標頭檔案：STL是C++中的 #include<iostream>
using namespace std;
queue佇列容器的標頭檔案 #include<queue>
queue佇列的相關用法：先進先出（FIFO）
入隊push() //即插入元素
出隊pop() //即刪除元素
front() //讀取隊首元素
back() //讀取隊尾元素
empty() //判斷佇列是否為空
size() //讀取隊列當前元素的個數
2、bfs思想：節點進行廣度優先搜尋的順序。
搜尋實現方法（非遞迴）：
演算法思想：1.設定一個佇列Q，從頂點出發，遍歷該頂點後讓其進隊；
2.出隊一個頂點元素，求該頂點的所有鄰接點（對應於此題即FJ的三種走法），
對於沒有遍歷過的鄰接點遍歷之，並 讓其進隊；
3.若隊空停止，隊不空時繼續第2步。
看了牛人部落格後的程式碼，總算了解bfs了，Orz
程式碼一：C++STL&&bfs版本：
PS :很奇怪在POJ中AC了，今天交到hdu中去WA了,後來問了KB神才知道是沒有清空佇列，POJ是單組輸入的。而陣列模擬的不存在這個問題是因為每 次呼叫bfs陣列下標都是從0開始的。
還有就是佇列清空不存在 q.clear(); 要用
while(!q.empty()) q.pop(); //注意呼叫前要先清空
//Accepted 984K 79MS C++ 1128B 2012-11-10 00:44:26
#include<iostream>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<cstdio>
using namespace std;
const int maxn=100001;
bool vis[maxn];//標記陣列
int step[maxn];//記錄到了每一位置所走的步數
queue <int> q;//定義佇列
int bfs(int n,int k)
{
int head,next;
q.push(n); //開始FJ在n位置，n入隊
step[n]=0;
vis[n]=true; //標記已訪問
while(!q.empty()) //當佇列非空
{
head=q.front(); //取隊首
q.pop(); //彈出對首
for(int i=0;i<3;i++) //FJ的三種走法
{
if(i==0) next=head-1;
else if(i==1) next=head+1;
else next=head*2;
if(next<0 || next>=maxn) continue; //排除出界情況
if(!vis[next]) //如果next位置未被訪問
{
q.push(next); //入隊
step[next]=step[head]+1; //步數+1
vis[next]=true; //標記已訪問
}
if(next==k) return step[next]; //當遍歷到結果，返回步數
}
}
}
int main()
{
int n,k;
while(cin>>n>>k)
{
memset(step,0,sizeof(step));
memset(vis,false,sizeof(vis));
while(!q.empty()) q.pop(); //注意呼叫前要先清空
if(n>=k) printf("%d\n",n-k);
else printf("%d\n",bfs(n,k));
}
return 0;
}
程式碼二：C語言+bfs+模擬佇列版本 hdu 和poj都能AC//Accepted 736K 0MS C++ 1017B 2012-11-10 04:24:09
#include<stdio.h>
#include<string.h>
const int maxn=100001;
bool vis[maxn];
int n,k;
struct Node
{
int x,step;
};
Node q[maxn];
int bfs()
{
int i;
Node now,next;
int head,tail;
head=tail=0;
q[tail].x=n;
q[tail].step=0;tail++;
vis[n]=true;
while(head<tail)
{
now=q[head];//取隊首
head++;//彈出對首
for(i=0;i<3;i++)
{
if(i==0) next.x=now.x-1;
else if(i==1) next.x=now.x+1;
else next.x=2*now.x;
if(next.x<0 || next.x>=maxn) continue;//剪枝、排除越界
if(!vis[next.x])
{
vis[next.x]=true;
next.step=now.step+1;
q[tail].x=next.x;q[tail].step=next.step;tail++;
if(next.x==k) return next.step;
}
}
}
}
int main()
{
while(scanf("%d%d",&n,&k)!=EOF)
{
memset(vis,false,sizeof(vis));
if(n>=k) printf("%d\n",n-k);
else printf("%d\n",bfs());
}
return 0;
}