蓝桥杯Java练习--兰顿蚂蚁

兰顿蚂蚁，是于1986年，由克里斯·兰顿提出来的，属于细胞自动机的一种。

平面上的正方形格子被填上黑色或白色。在其中一格正方形内有一只“蚂蚁”。
　　蚂蚁的头部朝向为：上下左右其中一方。

蚂蚁的移动规则十分简单：
　　若蚂蚁在黑格，右转90度，将该格改为白格，并向前移一格；
　　若蚂蚁在白格，左转90度，将该格改为黑格，并向前移一格。

规则虽然简单，蚂蚁的行为却十分复杂。刚刚开始时留下的路线都会有接近对称，像是会重复，但不论起始状态如何，蚂蚁经过漫长的混乱活动后，会开辟出一条规则的“高速公路”。

蚂蚁的路线是很难事先预测的。

你的任务是根据初始状态，用计算机模拟兰顿蚂蚁在第n步行走后所处的位置。
输入格式
　　输入数据的第一行是 m n 两个整数（3 < m, n < 100），表示正方形格子的行数和列数。
　　接下来是 m 行数据。
　　每行数据为 n 个被空格分开的数字。0 表示白格，1 表示黑格。

接下来是一行数据：x y s k, 其中x y为整数，表示蚂蚁所在行号和列号（行号从上到下增长，列号从左到右增长，都是从0开始编号）。s 是一个大写字母，表示蚂蚁头的朝向，我们约定：上下左右分别用：UDLR表示。k 表示蚂蚁走的步数。
输出格式
　　输出数据为两个空格分开的整数 p q, 分别表示蚂蚁在k步后，所处格子的行号和列号。
样例输入
5 6
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
2 3 L 5
样例输出
1 3
样例输入
3 3
0 0 0
1 1 1
1 1 1
1 1 U 6
样例输出
0 0
思考：
1、上下左右四个方向分别对坐标的影响是？
向上移动：横坐标减1
向下移动：横坐标加1
向左移动：纵坐标减1
向右移动：纵坐标加1

注意点，坐标减一的过程中会出现负数，这样可以采取减一之后加上长度然后再对长度取余的方法。

2、经过旋转操作发现规律，定义方向数组String[] direction = new String[] {"U","R","D","L"}，这时如果是白格的话， 方向数组下标递减就是旋转后的方向，如果是黑格的话，方向数组下标递增就是旋转后的方向。
代码如下

package yearlyExamination;

import java.util.Scanner;

public class Lx33_LantonAnt {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        String[] direction = new String[] {"U","R","D","L"};
        
        Scanner reader = new Scanner(System.in);
        int m = reader.nextInt();
        int n = reader.nextInt();
        int[][] nArray = new int[m][n];
        for(int i=0;i<m;i++)
        {
            for(int j =0;j<n;j++)
            {
                nArray[i][j] = reader.nextInt();
            }
        }
        int x = reader.nextInt();
        int y = reader.nextInt();
        String s = reader.next();
        int k = reader.nextInt();
        int d = 0;//记录方向在数组中的下标
        for(int i=0;i<4;i++)
        {
            if(direction[i].equals(s))
            {
                d = i;
            }
        }
        //System.out.println("d "+direction[d]);
        Ant ant = new Ant(x,y);
        for(int i=0;i<k;i++)
        {
            //发现规律 如果是白格的话 方向数组下标递减就是旋转后的方向
            //黑格时，方向数组下标递增就是旋转后的方向
            //System.out.println("nArray[x][y]"+nArray[x][y]);
            if(nArray[ant.x][ant.y] == 0)
            {
                nArray[ant.x][ant.y] = 1;
                d = (d-1+4)%4;//得到旋转后的方向下标
                s = direction[d];
                goWalk(ant, s, m, n);//移动
            }else {
                nArray[ant.x][ant.y] = 0;
                d = (d+1)%4;
                s = direction[d];
                goWalk(ant, s, m, n);
            }
            //System.out.println(ant.x + " " + ant.y);
        }
        
        System.out.println(ant.x+" " +ant.y);
        
    }
    public static void goWalk(Ant ant,String s,int m,int n) {
        switch(s)
        {
           case "U":
               ant.x = (ant.x-1+m)%m;
               break;
           case "L":
               ant.y= (ant.y-1+n)%n;
           break;
           case "D":
               ant.x = (ant.x+1)%m;
           break;
           case "R":
               ant.y = (ant.y+1)%n;
           break;
           default:
               break;              
        }
     }
  }

class Ant{ 
    /**
     * 蚂蚁坐标类，用于保存蚂蚁移动时的横纵坐标
     */
    public int x;//横坐标
    public int y;//纵坐标
    public Ant(int x,int y)
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}