AOJ2731 Shifting a Matrix

問題

Shifting a Matrix | Aizu Online Judge

考察

行列処理の扱い方について考える。
処理の回数が多いのでどうにか省く必要がある。
何回か回せば一周して来そうとか思ったけれど、場所によって周期が違うので却下。
処理を何かしらの関数や行列で表せると扱いやすそうという発想。(大事)
という事で
pair mat[i][j] := (i,j)にいるやつがこの処理で行く場所
みたいな感じでやるといい。
b[a[i][j].first][a[i][j].second]とやることで結合もできるし、繰り返し二乗法も使えるので多くの処理も楽々できる(実装は軽くない)

流れは、構文から構文全体の処理を表す行列を作ってから最初の行列に適応させる感じ。

上手く処理を分割してきれいに書けるようにもしていきたいですね。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstring>
#include<functional>
#include<stack>
#include<queue>
#include <iomanip>
#include<map>
#include<limits>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<bitset>
#include<utility>
#include<complex>
#include<cstdlib>
#include<set>
#include<cctype>

#define DBG cerr << '!' << endl;
#define REP(i,n) for(int (i) = (0);(i) < (n);++i)
#define rep(i,s,g) for(int (i) = (s);(i) < (g);++i)
#define rrep(i,s,g) for(int (i) = (s);i >= (g);--(i))
#define PB push_back
#define MP make_pair
#define FI first
#define SE second
#define SHOW1d(v,n) {for(int W = 0;W < (n);W++)cerr << v[W] << ' ';cerr << endl << endl;}
#define SHOW2d(v,i,j) {for(int aaa = 0;aaa < i;aaa++){for(int bbb = 0;bbb < j;bbb++)cerr << v[aaa][bbb] << ' ';cerr << endl;}cerr << endl;}
#define ALL(v) v.begin(),v.end()
#define Decimal fixed<<setprecision(10)

using namespace std;

typedef long long ll;
typedef vector<int> iv;
typedef vector<iv> iiv;
typedef vector<string> sv;

typedef vector<vector<pair<int,int> > >  Mat;

string str;
int n,pointer;

Mat calMat(Mat a,Mat b);
Mat readSequence();
int readNum();
Mat init();

int ans[101][101];

Mat init()
{
	Mat ret;
	REP(i,n)
	{
		vector<pair<int,int> > tmp;
		REP(j,n)
		{
			tmp.PB(MP(i,j));
		}
		ret.PB(tmp);
	}
	return ret;
}

int readNum()
{
	int ret = 0;
	while(isdigit(str[pointer]))
	{
		ret *= 10;
		ret += str[pointer] - '0';
		pointer++;
	}
	return ret;
}

Mat makeShift(char c,int q)
{
	Mat ret = init();
	q--;
	pair<int,int> tmp;
	if(c == 'U')
	{
		tmp = ret[n-1][q];
		for(int i = n-1;i > 0;i--)ret[i][q] = ret[i-1][q];
		ret[0][q] = tmp;
	}
	else if(c == 'D')
	{
		tmp = ret[0][q];
		for(int i = 0;i < n-1;i++)ret[i][q] = ret[i+1][q];
		ret[n-1][q] = tmp;
	}
	else if(c == 'R')
	{
		tmp = ret[q][0];
		for(int i = 0;i < n-1;i++)ret[q][i] = ret[q][i+1];
		ret[q][n-1] = tmp;
	}
	else
	{
		tmp = ret[q][n-1];
		for(int i = n-1;i > 0;i--)ret[q][i] = ret[q][i-1];
		ret[q][0] = tmp;
	}
	return ret;
}

Mat power(Mat m,int n)
{
	Mat tmp = m;
	Mat ret = init();
	while(n)
	{
		if(n & 1)
		{
			ret = calMat(ret,tmp);
		}
		tmp = calMat(tmp,tmp);
		n >>= 1;
	}
	return ret;
}

Mat readSequence()
{
	Mat ret = init();
	
	while(pointer < str.size())
	{
		if(str[pointer] == '(')
		{
			pointer++;
			ret = calMat(ret,readSequence());
		}
		else if(str[pointer] == ')')
		{
			pointer++;
			int num = readNum();
			ret = power(ret,num);
			return ret;
		}
		else
		{
			char c = str[pointer];
			pointer++;
			int num = readNum();
			Mat mat = makeShift(c,num);
			ret = calMat(ret,mat);
		}
	}
	return ret;
}

Mat calMat(Mat a,Mat b)
{
	Mat ret = a;
	REP(i,n)
	{
		REP(j,n)
		{
			ret[i][j] = b[a[i][j].FI][a[i][j].SE];
		}
	}
	return ret;
}


int main()
{
	int l;
	cin >> n >> l;
	cin >> str;
	
	Mat mat = readSequence();
	int num = 1;
	REP(i,n)
	{
		REP(j,n)
		{
			ans[mat[i][j].FI][mat[i][j].SE] = num;
			num++;
		}
	}
	
	REP(i,n)
	{
		REP(j,n-1)
		{
			cout << ans[i][j] << ' ';
		}
		cout << ans[i][n-1] << endl;
	}
	
	return 0;
}