【LeetCode-16-22】解题报告（模拟，集合）

原始题目

一只蚂蚁坐在由白色和黑色方格构成的无限网格上。开始时，网格全白，蚂蚁面向右侧。每行走一步，蚂蚁执行以下操作。

  1. 如果在白色方格上，则翻转方格的颜色，向右(顺时针)转 90 度，并向前移动一个单位。
  2. 如果在黑色方格上，则翻转方格的颜色，向左(逆时针方向)转 90 度，并向前移动一个单位。

编写程序来模拟蚂蚁执行的前 K 个动作，并返回最终的网格。

网格由数组表示，每个元素是一个字符串，代表网格中的一行，黑色方格由  'X'  表示，白色方格由  '_'  表示，蚂蚁所在的位置由  'L', 'U', 'R', 'D'  表示，分别表示蚂蚁   左、上、右、下 的朝向。只需要返回能够包含蚂蚁走过的所有方格的最小矩形。

解题思路

无需维护整个地图状态，用一个点集合来维护黑色方格，绘图时确定边界为\([min{now,p (p \in S)}, max{now, p (p \in S)}\)。

需要特别注意的是 C++构造输出答案时应用了 vector<string> ans(rows,temp)构造方式，否则超时（逐个 push_back）。

解题代码

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
typedef pair<int, int> pii;

#define rep(i, a, n) for (int i = a; i < n; ++i)
#define per(i, a, n) for (int i = n - 1; i >= a; --i)
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define np next_permutation
#define mp make_pair
#define all(x) x.begin(), x.end()


class Solution {
public:
    vector<string> printKMoves(int K)
    {
        int ax, ay;
        int dir[4][2] = { { -1, 0 }, { 0, -1 }, { 1, 0 }, { 0, 1 } };
        int dirid;
        char mmp[4] = { 'L', 'U', 'R', 'D' };
        set<pii> pos;
        ax = ay = 0;
        pos.clear();
        dirid = 2;
        rep(i, 0, K)
        {
            if (pos.count(mp(ax, ay)) == 0) {
                // bai
                dirid = (dirid + 1) % 4;
                pos.insert(mp(ax, ay));
            } else {
                dirid = (dirid + 3) % 4;
                pos.erase(mp(ax, ay));
            }
            ax = ax + dir[dirid][0];
            ay = ay + dir[dirid][1];
        }

        int vx_max = ax;
        int vx_min = ax;
        int vy_max = ay;
        int vy_min = ay;
        for (auto i : pos) {
            vx_max = max(i.first, vx_max);
            vx_min = min(i.first, vx_min);
            vy_max = max(i.second, vy_max);
            vy_min = min(i.second, vy_min);
        }
        int rows = vy_max - vy_min + 1;
        int cols = vx_max - vx_min + 1;
        string temp;
        for (int i = 0; i < cols; i++)
            temp.push_back('_');
        vector<string> ans(rows, temp);
        for (auto it = pos.begin(); it != pos.end(); it++) {

            ans[it->second - vy_min][it->first - vx_min] = 'X';
        }
        ans[ay - vy_min][ax - vx_min] = mmp[dirid];

        return ans;
    }
};