【原创】CS必修课——C语言基础编程实战29“C语言三色旗问题”

发布者：

分类：: 留学指南

2020-04-07

-
浏览

C语言三色旗问题

有一根绳子，上面有红、白、蓝三种颜色的旗子。绳子上旗子的颜色并没有顺序，现在要对旗子进行分类，按照蓝色、白色、红色的顺序排列。只能在绳子上进行移动，并且一次只能调换两面旗子，怎样移动才能使旗子移动的次数最少？

算法思想

旗子在绳子上移动，而且一次只能调换两面旗子，因此只要保证在移动旗子时，从绳子的开头开始，遇到蓝色旗子向前移动，遇到白色旗子则留在中间，而遇到红色的旗子则向后移动。要使移动次数最少，可以使用三个指针 b、w、r 分别作为蓝旗、白旗和红旗的指针。

若 w 指针指向的当前旗子为白色，则 w 指针增加 1，表示白旗部分增加一面。若 w 指针指向的当前旗子为蓝色，则将 b 指针与 w 指针所指向的旗子交换，同时 b 指针与 w 指针都增加 1，表示蓝旗和白旗部分都多了一个元素。若 w 指针指向的当前旗子为红色，则将 w 指针与 r 指针所指向的旗子交换，同时 r 指针减 1，即 r 指针向前移动，未处理的部分减 1。刚开始时，r 指向绳子中最后一个旗子，之后 r 指针不断前移，当其位于 w 指针之前，即 r 的值小于 w 的值时，全部旗子处理完毕，可以结束比较和移动旗子操作。

在程序中通过宏定义用大写字母 'B' 'W' 'R' 分别代表蓝色、白色和红色；字符数组 “char color[]”表示绳子上的各种颜色的旗子；旗子移动时通过一个 while 循环判断移动过程是否结束，在 while 循环中根据旗子的不同颜色进行不同的处理。

程序代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define BLUE 'B'
#define WHITE 'W'
#define RED 'R'
#define swap(x,y){char temp;\
temp=color[x];\
color[x]=color[y];\
color[y]=temp;}
 
int main()
{
char color[]={'R','W','B','W','W','B','R','B','W','R','\0'};
int w=0;
int b=0;
int r=strlen(color)-1;
int i;
 
for(i=0;i<strlen(color);i++)
printf("%c ",color[i]);
printf("\n");
while(w<=r)
{
if(color[w]==WHITE)
w++;
else
{
if(color[w]==BLUE)
{
swap(b,w);
b++;
w++;
}
else
{
while(w<r&&color[r]==RED)
r--;
swap(r,w);
r--;
}
}
}
for(i=0;i<strlen(color);i++)
printf("%c ",color[i]);
printf("\n");
return 0;
}