曾经有一款流行的游戏,叫做 Infinity Loop,先来简单的介绍一下这个游戏:
游戏在一个 n×mn \times mn×m 的网格状棋盘上进行,其中有些小方格中会有水管,水管可能在方格某些方向的边界的中点有接口,所有水管的粗细都相同,所以如果两个相邻方格的公共边界的中点都有接头,那么可以看作这两个接头互相连接。水管有以下 151515 种形状:
游戏开始时,棋盘中水管可能存在漏水的地方。
形式化地:如果存在某个接头,没有和其它接头相连接,那么它就是一个漏水的地方。
玩家可以进行一种操作:选定一个含有非直线型水管的方格,将其中的水管绕方格中心顺时针或逆时针旋转 909090 度。
直线型水管是指左图里中间一行的两种水管。
现给出一个初始局面,请问最少进行多少次操作可以使棋盘上不存在漏水的地方。
第一行两个正整数 n,mn,mn,m,代表网格的大小。
接下来 nnn 行每行 mmm 个数,每个数是 [0,15][0,15][0,15] 中的一个,你可以将其看作一个 444 位的二进制数,从低到高每一位分别代表初始局面中这个格子上、右、下、左方向上是否有 水管接头。
特别地,如果这个数是 000,则意味着这个位置没有水管。
比如 3(0011(2))3(0011_{(2)})3(0011(2)) 代表上和右有接头,也就是一个 L 型,而 12(1100(2))12(1100_{(2)})12(1100(2)) 代表下和左有接头,也就是将 L 型旋转 180180180 度。
输出共一行,表示最少操作次数。如果无法达成目标,输出 −1-1−1.
2 3 3 14 12 3 11 12
2
3 2 1 8 5 10 2 4
-1
3 3 9 11 3 13 15 7 12 14 6
16