2022-01-04 LeetCode 913 猫和老鼠

Leetcod 913 猫和老鼠

基本分析

棋盘状态是一个三元组(老鼠位置,猫的位置,轮到谁走)。如果一个状态a走一步,能到下一个状态b,那么就画一条边a->b。这样所有棋局状态构成一个有向图。

老鼠赢的条件是老鼠位置在0。猫赢的条件是猫和老鼠在同一格(猫不能走到0)。

思路:广度优先。从这些输赢已定的棋盘状态倒推,标注每一个状态的输赢情况。

怎么倒推?

以轮到老鼠走的节点看,

  • 如果下一个状态有一个已经被标注为老鼠赢。老鼠当然会选择走那一步。并且肯定将来能赢了。
  • 如果下一步所有状态都是猫赢,那么虽然这一步是轮到老鼠走,但是没得选——走投无路了。
  • 否则就是胜负未分。

如果当前节点是轮到猫走,就反过来:

  • 下一状态只要有一个是猫赢,这个状态就是猫赢,因为猫肯定会选最好的步。
  • 如果所有下一状态都是老鼠赢,那么猫怎么选都是输。
  • 否则就是胜负未分。

难点是什么时候停止算法?

暂时想不清楚。把致胜道路从后往前传。对于每个节点如果有新的致胜信息就继续往后传。传不动了整个图的胜负标注就稳定了。

从一个状态出发,下一步能走到哪些状态?

取决于轮到谁走,比如轮到老鼠走,下一步就是老鼠所在的原图节点有哪些相邻节点。(前面说节点是指棋局transposition状态三元组,这里是指棋盘board)。猫的位置不变。

以下是官网的solution的倒推部分:

    // What nodes could play their turn to
    // arrive at node (m, c, t) ?
    public List<int[]> parents(int[][] graph, int m, int c, int t) {
        List<int[]> ans = new ArrayList();
        if (t == 2) {
            for (int m2: graph[m])
                ans.add(new int[]{m2, c, 3-t});
        } else {
            for (int c2: graph[c]) if (c2 > 0)
                ans.add(new int[]{m, c2, 3-t});
        }
        return ans;
    }

如果轮到猫走以此类推。(除了猫不允许走到0,轮到猫走的时候,棋盘没有0号节点)

官网solution给的答案

它的queue存放了4元组,除了(鼠,猫,轮到谁)还存了颜色——就是胜负状态。其实没必要存,查表能查到吧?
color(0, i, t) == MOUSE
就往队列存放(0, i ,t, MOUSE),完全可以在出队的时候拿着0,i,t去查询数组呀?

        Queue<int[]> queue = new LinkedList();
        for (int i = 0; i < N; ++i)
            for (int t = 1; t <= 2; ++t) {
                color[0][i][t] = MOUSE;
                queue.add(new int[]{0, i, t, MOUSE});
                if (i > 0) {
                    color[i][i][t] = CAT;
                    queue.add(new int[]{i, i, t, CAT});
                }
            }
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