熄灯问题
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【题目描述】
有一个由按钮组成的矩阵,其中每行有 6 个按钮,共 5 行。每个按钮的位置上有一盏灯。当按下一个按钮后,该按钮以及周围位置(上边、下边、左边、右边)的灯都会改变一次。即,如果灯原来是点亮的,就会被熄灭;如果灯原来是熄灭的,则会被点亮。在矩阵角上的按钮改变 3 盏灯的状态;在矩阵边上的按钮改变 4 盏灯的状态;其他的按钮改变 5 盏灯的状态。
在上图中,左边矩阵中用 X 标记的按钮表示被按下,右边的矩阵表示灯状态的改变。对矩阵中的每盏灯设置一个初始状态。请你按按钮,直至每一盏等都熄灭。与一盏灯毗邻的多个按钮被按下时,一个操作会抵消另一次操作的结果。在下图中,第 2 行第 3、5 列的按钮都被按下,因此第 2 行、第 4 列的灯的状态就不改变。
请你写一个程序,确定需要按下哪些按钮,恰好使得所有的灯都熄灭。根据上面的规则,我们知道:
1)第 2 次按下同一个按钮时,将抵消第 1 次按下时所产生的结果。因此,每个按钮最多只需要按下一次;
2)各个按钮被按下的顺序对最终的结果没有影响;
3)对第1行中每盏点亮的灯,按下第 2 行对应的按钮,就可以熄灭第 1 行的全部灯。如此重复下去,可以熄灭第 1、2、3、4 行的全部灯。同样,按下第 1、2、3、4、5 列的按钮,可以熄灭前 5 列的灯。
【输入格式】
第一行是一个正整数 \(N\),表示需要解决的案例数。每个案例由 5 行组成,每一行包括 6 个数字。这些数字以空格隔开,可以是 0 或 1。0 表示灯的初始状态是熄灭的,1 表示灯的初始状态是点亮的。
【输出格式】
对每个案例,首先输出一行,输出字符串“PUZZLE #m”,其中 \(m\) 是该案例的序号。接着按照该案例的输入格式输出 5 行,其中的 1 表示需要把对应的按钮按下,0 则表示不需要按对应的按钮。每个数字以一个空格隔开。如果有多解,则输出第一行按钮情况字典序最小的。
【输入输出样例】
Input
2
0 1 1 0 1 0
1 0 0 1 1 1
0 0 1 0 0 1
1 0 0 1 0 1
0 1 1 1 0 0
0 0 1 0 1 0
1 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 1
1 0 1 1 0 0
0 1 0 1 0 0
Output
PUZZLE #1
1 0 1 0 0 1
1 1 0 1 0 1
0 0 1 0 1 1
1 0 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0
PUZZLE #2
1 0 0 1 1 1
1 1 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0
1 1 0 1 0 1
1 0 1 1 0 1
【来源】
Mr.he