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1960 闪烁(状态压缩、找环)

君之言之 2022-02-16 阅读 22
算法

1. 问题描述:

农夫约翰对牛棚里昏暗的灯光感到不满,刚刚安装了一个新吊灯。新吊灯由 N 个灯泡组成,这 N 个灯泡围成一圈,编号为 0∼N−1。奶牛对这个新吊灯非常着迷,并且喜欢玩以下游戏:对于第 i 个灯泡,如果在 T−1 时刻,它左侧的灯泡(当 i > 0 时,为第 i−1 个灯泡;当 i=0 时,为第 N−1 个灯泡)是开着,那么在 T 时刻,就切换这个灯泡的状态。这个游戏将持续 B 单位时间。给定灯泡的初始状态,请确定在 B 单位时间后,它们的最终状态。

输入格式

第一行包含两个整数 N 和 B。接下来 N 行,按顺序描述每个灯泡的初始状态,每行包含一个整数 1 (表示开)或 0(表示关)。

输出格式

共 N 行,按顺序每行输出一个灯泡的最终状态。

数据范围

3 ≤ N ≤ 16,
1 ≤ B ≤ 10 ^ 15

输入样例:

5 6
1
0
0
0
0

输出样例:

1
1
1
0
1
样例解释
灯泡状态如下:
时刻 T=0: 1 0 0 0 0
时刻 T=1: 1 1 0 0 0
时刻 T=2: 1 0 1 0 0
时刻 T=3: 1 1 1 1 0
时刻 T=4: 1 0 0 0 1
时刻 T=5: 0 1 0 0 1
时刻 T=6: 1 1 1 0 1
来源:https://www.acwing.com/problem/content/1962/

2. 思路分析:

3. 代码如下:

from typing import List


class Solution:
    # 输出结果
    def _print(self, state: int, n: int):
        for i in range(n):
            print(state >> i & 1)
    
    # 从当前的状态走一步这样可以用来更新当前的状态
    def update(self, state: int, n: int):
        res = 0
        for i in range(n):
            x = state >> i & 1
            j = (i - 1 + n) % n
            y = state >> j & 1
            res |= (x ^ y) << i
        return res

    def process(self):
        n, m = map(int, input().split())
        N = 1 << 16
        # 记录对应的状态是否存在这样后面可以用来找环
        p = [-1] * N
        state = 0
        for i in range(n):
            t = int(input())
            state |= (t << i)
        p[state] = 0
        i = 1
        while True:
            # 更新当前的状态
            state = self.update(state, n)
            if i == m:
                self._print(state, n)
                break
            elif p[state] == -1:
                p[state] = i
            else:
                _len = i - p[state]
                r = (m - i) % _len
                while r > 0:
                    state = self.update(state, n)
                    r -= 1
                self._print(state, n)
                break
            i += 1


if __name__ == "__main__":
    Solution().process()
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