翻轉游戲

Descrption

• 翻轉游戲是在一個 4×4

的正方形上進行的，在正方形的 16 個格上每個格子都放著一個雙面的物件。每個物件的兩個面，一面是白色，另一面是黑色，每個物件要麼白色朝上，要麼黑色朝上，每一輪你只能翻 3 至 5

個物件，從而由黑到白的改變這些物件上面的顏色，反之亦然。每一輪被選擇翻轉的物件遵循以下規則：

1. 從 16

1. 個物件中任選一個。
2. 翻轉所選擇的物件的同時，所有與它相鄰的左方物件、右方物件、上方物件和下方物件(如果有的話)，都要跟著翻轉。

• 以下為例：

  bwbw
  wwww
  bbwb
  bwwb
  

  • 這裡 b

表示該格子放的物件黑色面朝上、

• • • 表示該格子放的物件白色朝上。如果我們選擇翻轉第三行的第一個物件，那麼格子狀態將變為：

    bwbw
    bwww
    wwwb
    wwwb
    

• 遊戲的目標是翻轉到所有的物件白色朝上或黑色朝上。你的任務就是寫一個程式來求最少的翻轉次數來實現這一目標。

Input

• 輸入檔案包含 4

行，每行 4 個字元，每個字元 w 或 b

• 表示遊戲開始時格子上物件的狀態。

Output

• 輸出檔案僅一個整數，即從給定狀態到實現這一任務的最少翻轉次數。如果給定的狀態就已經實現了目標就輸出 0，如果不可能實現目標就輸出： Impossible

• 。

Sample Input

bwwb
bbwb
bwwb
bwww
 

Sample Output

4

Hint

• 根據資料範圍可知，本題可以暴力列舉。

• 我們列舉第一行轉後的狀態，通過最終目標進而列舉第2行，從而使第一行合法，因為以後不會影響到第一行。最後判斷第4行

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <algorithm>
const int Inf=1<<16;
int cnt,ans=Inf;
char s[5][5],ss[5][5];
void C(char &a){
    if(a=='
 
w')a='b';
    else if(a=='b')a='w';
}
void F(int x,int y){
    cnt++;//翻轉一次次數加1
    C(ss[x][y]);
    C(ss[x-1][y]);
    C(ss[x][y-1]);
    C(ss[x+1][y]);
    C(ss[x][y+1]);
}
void W(int x,char y){//目標是全翻為y
    memcpy(ss,s,sizeof s);//拷貝原陣列
    cnt=0;
    for(int i=1;i<=4;++i){//按照形參中規定的第一行翻轉後的狀態來翻轉，列舉第一行每一列
        if(x&(1<<(i-1))){//若該點需翻轉（與形參中y不同）
            F(1,i);//就主動翻轉
        }
    }
    for(int i=2;i<=4;++i){//列舉2～4行
        for(int j=1;j<=4;++j){//列舉每一列
            if(ss[i-1][j]!=y){//若上一行不是y的話
                F(i,j);//就需要本行這一列來翻轉從而是上面的那個字元被動變為y
            }
        }
    }//迴圈結束後前3行全已經變為y了
    for(int i=1;i<=4;++i){
        if(ss[4][i]!=y)return;
    }
    ans=ans>cnt?cnt:ans;//若都能變為y，則第一行按x狀態翻轉所需要的步數對最終結果有貢獻
}
int main(){
    for(int i=1;i<=4;++i){
        scanf("%s",s[i]+1);
    }
    for(int S=0;S<=15;++S){//因為還要翻轉第二行，所以第一行翻轉後可能是任意狀態，在此列舉
        W(S,'w');W(S,'b');
    }
    if(ans==Inf){
        printf("Impossible\n");
    }else printf("%d\n",ans);
    return 0;
}