#P7151. [USACO20DEC] Replication G

[USACO20DEC] Replication G

题目描述

在网上观看太多机械 DIY 视频的后果就是,Farmer John 偶然在他的农场上制造了一个可以自我复制的机器人!

农场可以用一个 N×NN×N 的方阵表示(3N10003≤N≤1000),其中每个方格是空的或有岩石,并且所有边界上的方格均有岩石。某些没有岩石的方格被指定为机器人可能的起始位置。

Farmer John 初始将机器人放置在可能的起始位置之一。在之后的每一个小时,机器人的所有副本会沿着相同的方向移动一格,向北、向南、向东或向西。每 DD 个小时(1D1091≤D≤10^9)之后,机器人的每个副本会进行自我复制——在方格 (x,y)(x,y) 进行自我复制的机器人会在方格 (x+1,y)(x+1,y)(x1,y)(x−1,y)(x,y+1)(x,y+1) 以及 (x,y1)(x,y−1) 产生机器人的新的副本;原本的机器人仍然位于 (x,y)(x,y)。一段时间过后,同一方格内可能会有多个机器人。

如果移动或复制会使得任何一个机器人撞到岩石,那么所有的机器人均立刻停止行动。注意这意味着所有机器人最终必然会停下,由于农场的边界都是岩石。

请帮助奶牛们求出可能在某个时刻含有机器人的空的方格数量。

输入格式

输入的第一行包含两个空格分隔的整数 NNDD。以下 NN 行每行包含 NN 个字符。每个字符均为 '.'、'S' 和 '#' 之一。'.' 和 'S' 均表示空的方格,且 'S' 表示一个可能的机器人起始位置。'#' 表示一块岩石。

所有第一行、最后一行、第一列、最后一列的字符均为 '#'。

输出格式

输出一个整数,表示可能在某个时刻含有机器人的方格数量。

10 1
##########
#........#
#S.......#
#........#
##########
#S....S..#
##########
##########
##########
##########
15
10 2
##########
#.#......#
#.#......#
#S.......#
#.#......#
#.#......#
##########
##########
##########
##########
28
10 2
##########
#.S#.....#
#..#.....#
#S.......#
#..#.....#
#..#.....#
##########
##########
##########
##########
10

提示

样例 1 解释:

在以下的图中,x 表示机器人。

可能含有机器人的位置为:

##########
#xxx.....#
#xxxx....#
#xxx.....#
##########
#xx..xxx.#
##########
##########
##########
##########

以下是一个可能的事件序列:

FJ 将机器人放在了左上的起始位置。 机器人向右移动一个单位。 机器人进行自我复制。 所有机器人向右移动一个单位。 再一次自我复制会导致存在机器人撞到岩石,所以该过程终止。

##########    ##########    ##########    ##########
#........#    #........#    #.x......#    #..x.....#
#x.......#    #.x......#    #xxx.....#    #.xxx....#
#........#    #........#    #.x......#    #..x.....#
########## -> ########## -> ########## -> ##########
#........#    #........#    #........#    #........#
##########    ##########    ##########    ##########
##########    ##########    ##########    ##########
##########    ##########    ##########    ##########
##########    ##########    ##########    ##########

样例 2 解释:

可能含有机器人的位置为:

##########
#x#.xxx..#
#x#xxxxx.#
#xxxxxxxx#
#x#xxxxx.#
#x#.xxx..#
##########
##########
##########
##########

样例 3 解释:

可能含有机器人的位置为:

##########
#xx#.....#
#xx#.....#
#xxx.....#
#xx#.....#
#x.#.....#
##########
##########
##########
##########

测试点性质:

  • 测试点 4-5 满足 D=109D=10^9
  • 测试点 6-8 满足 D=1D=1
  • 测试点 9-12 满足 N100N≤100
  • 测试点 13-20 没有额外限制。

供题:Benjamin Qi