说明

该程序模拟了一个简化版的弹球机游戏。弹球在一个网格平面上移动，撞击缓冲器和墙壁后会反弹并消耗寿命，同时根据撞击的物体获得或失去分数。程序需要处理多个球的发射，计算每个球的得分以及所有球的总分。

算法标签

• 模拟
• 网格处理
• 状态机

解题思路

1. 问题分析：弹球在网格上移动，每次移动一个格子，方向可以是上、下、左、右。球撞击缓冲器或墙壁后会顺时针旋转90度，并消耗一定的寿命。撞击缓冲器会获得分数，撞击墙壁仅消耗寿命。
2. 输入处理：读取网格大小、墙壁撞击成本、缓冲器信息以及多个球的初始状态。
3. 模拟过程：对于每个球，根据其初始位置和方向，逐步移动直到寿命耗尽。每次移动后检查是否撞击障碍物，并更新方向、寿命和分数。
4. 输出结果：每个球的得分以及所有球的总分。

分析

• 网格表示：使用二维数组表示网格，标记墙壁和缓冲器的位置。
• 球的移动：根据当前方向计算下一步的位置，检查是否为障碍物。
• 撞击处理：
  • 墙壁：顺时针旋转方向并消耗寿命。
  • 缓冲器：顺时针旋转方向，获得分数并消耗寿命。
• 寿命管理：每次移动或撞击都会减少寿命，寿命耗尽时球消失。

实现步骤

1. 初始化网格：读取网格大小，标记边缘为墙壁。
2. 读取缓冲器信息：存储缓冲器的位置、分值和成本。
3. 处理每个球：
   • 初始化球的位置、方向、寿命和分数。
   • 模拟移动过程，直到寿命耗尽：
     • 计算下一步位置。
     • 检查是否为墙壁或缓冲器，处理撞击。
     • 更新位置、方向、寿命和分数。
4. 输出结果：每个球的得分和总分。

代码解释

• 数据结构：
  • grid：二维数组，标记网格类型（墙壁、缓冲器或空地）。
  • bumpers：二维数组，存储缓冲器的分值和成本。
  • ball：结构体，存储球的当前位置、方向、寿命和分数。
• 方向处理：使用偏移数组offset表示四个方向的移动增量。
• 模拟循环：
  • 每次移动减少寿命。
  • 检查下一步位置是否为障碍物，处理撞击逻辑。
  • 更新球的状态。
• 输入输出：
  • 读取输入参数和球的信息。
  • 输出每个球的得分和总分。

该程序通过精确的状态管理和模拟步骤，高效地模拟了弹球机的行为，并正确计算了每个球的得分和总分。

代码

 
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
#define MAXN 55
 
#define GRID 0
#define OBSTACLE 1
#define WALL 3
 
#define RIGHT 0
#define UP 1
#define LEFT 2
#define DOWN 3
 
struct obstacle
{
	int value, cost;
};
 
struct ball
{
	int x, y, direction, lifetime, points;
};
 
ball pinball;
obstacle bumpers[MAXN][MAXN];
int grid[MAXN][MAXN], gridWidth, gridHeight, costHitWall;
int offset[4][2] = { { 1, 0 }, { 0, 1 }, { -1, 0 }, { 0, -1 } };
 
void ballStatus(void)
{
	cout << pinball.x << " " << pinball.y << " " << pinball.direction;
	cout << " " << pinball.lifetime << " " << pinball.points << endl;
}
 
void play(void)
{
	int newX, newY;
	
	while (pinball.lifetime > 0)
	{
		// ballStatus();
 
		pinball.lifetime--;
		newX = pinball.x + offset[pinball.direction][0];
		newY = pinball.y + offset[pinball.direction][1];
 
		if (grid[newY][newX] == WALL)
		{
			if (newY == gridHeight && pinball.direction == UP ||
				newY == 1 && pinball.direction == DOWN ||
				newX == gridWidth && pinball.direction == RIGHT ||
				newX == 1 && pinball.direction == LEFT)
			{
				pinball.direction--;
				if (pinball.direction < 0)
					pinball.direction += 4;
				pinball.lifetime -= costHitWall;	
			}			
		}
		else if (grid[newY][newX] == OBSTACLE)
		{
			pinball.direction--;
			if (pinball.direction < 0)
				pinball.direction += 4;
			if (pinball.lifetime > 0)
			{
				pinball.points += bumpers[newY][newX].value;
				pinball.lifetime -= bumpers[newY][newX].cost;
			}
		}
		else
		{
			pinball.x = newX;
			pinball.y = newY;
		}
	}
}
 
int main (int argc, char const* argv[])
{
	int totalPoints = 0, numberBumpers, tmpX, tmpY;
 
	cin >> gridWidth >> gridHeight;
	cin >> costHitWall;
	for (int i = 1; i <= gridHeight; i++)
		for (int j = 1; j <= gridWidth; j++)
			if (i == 1 || j == 1 || i == gridHeight || j == gridWidth)
				grid[i][j] = WALL;
			else
				grid[i][j] = GRID;
 
	cin >> numberBumpers;
	for (int i = 1; i <= numberBumpers; i++)
	{
		cin >> tmpX >> tmpY;
		grid[tmpY][tmpX] = OBSTACLE;
		cin >> bumpers[tmpY][tmpX].value;
		cin >> bumpers[tmpY][tmpX].cost;
	}
 
	while (cin >> pinball.x)
	{
		cin >> pinball.y >> pinball.direction >> pinball.lifetime;
		pinball.points = 0;
		
		play();
	
		totalPoints += pinball.points;
		cout << pinball.points << endl;
	}
 
	cout << totalPoints << endl;
 
	return 0;
}