九度oj 题目1159：坠落的蚂蚁

题目描述：

一根长度为1米的木棒上有若干只蚂蚁在爬动。它们的速度为每秒一厘米或静止不动，方向只有两种，向左或者向右。如果两只蚂蚁碰头，则它们立即交换速度并继续爬动。三只蚂蚁碰头，则两边的蚂蚁交换速度，中间的蚂蚁仍然静止。如果它们爬到了木棒的边缘（0或100厘米处）则会从木棒上坠落下去。在某一时刻蚂蚁的位置各不相同且均在整数厘米处（即1，2，3，…99厘米），有且只有一只蚂蚁A速度为0，其他蚂蚁均在向左或向右爬动。给出该时刻木棒上的所有蚂蚁位置和初始速度，找出蚂蚁A从此时刻到坠落所需要的时间。

输入：

第一行包含一个整数表示蚂蚁的个数N（2<=N<=99），之后共有N行，每一行描述一只蚂蚁的初始状态。每个初始状态由两个整数组成，中间用空格隔开，第一个数字表示初始位置厘米数P（1<=P<=99），第二个数字表示初始方向,-1表示向左，1表示向右，0表示静止。

输出：

蚂蚁A从开始到坠落的时间。若不会坠落，输出“Cannot fall!”

样例输入：

4
10 1
90 0
95 -1
98 -1

样例输出：

98

这道题真的是又绕又难。一开始读题不认真，就没有搞清楚A蚂蚁到底指什么，最后才发现是“有且只有一只蚂蚁A速度为0”，这A也太隐蔽了吧！
之后研究题目的内容，题目似乎在讲述动量守恒定律。若B蚂蚁撞了A蚂蚁，那么A蚂蚁就会像B蚂蚁一样运行下去。
那么我们来研究一下A蚂蚁掉落的条件，一定有一只B蚂蚁撞了A蚂蚁，如果A前进的路上还有一只C蚂蚁，那么A会返回来直到碰上B.然后A会停下来，B的速度传给了C,C的速度传给了B.C和B对A的作用相互抵消了。
向下推之，若A两侧有相同数目相向运动的蚂蚁，则A就不会掉下。
若A两侧相向运动蚂蚁数目不相同，那么多的那一侧(抵消掉相同的后)离A最近的蚂蚁M会把它的速度传递给A，然后A就会掉下。
那么这个时间其实就是M运动至边界的时间。

注意只有在A两侧相向运动的蚂蚁才是有效的蚂蚁，其余都要忽略，另外速度为0的蚂蚁只有一只。
代码如下

 #include <cstdio>
 #include <cstdlib>
 #include <algorithm>
 #include <iostream>
 using namespace std;

 struct Ant
 {
     int pos;
     int dir;
 };
 Ant ant[];
 int pos[];

 int cmp(const void *a, const void *b) {
     Ant at = *(Ant *)a;
     Ant bt = *(Ant *)b;
     return at.pos - bt.pos;
 }

 int main(int argc, char const *argv[])
 {
     int n;
     freopen("input.txt","r",stdin);
     while(scanf("%d",&n) != EOF) {
         for(int i = ; i < n; i++) {
             scanf("%d %d",&ant[i].pos, &ant[i].dir);
         }
         qsort(ant, n, sizeof(Ant), cmp);
         int left = ;
         int right = ;
         int Apos;
         int state = ;
         int j = ;
         for(int i = ; i < n; i++) {
             if(state ==  && ant[i].dir == ) {
                 pos[j++] = ant[i].pos;
                 left++;
             }
             else if(state ==  && ant[i].dir == ) {
                 state = ;
                 Apos = j;
                 pos[j++] = ant[i].pos;

             }
             else if(state ==  && ant[i].dir == -) {
                 pos[j++] = ant[i].pos;
                 right++;
             }
         }
         if(left == right) {
             puts("Cannot fall!");
             continue;
         }
         else if(left > right) {
             int tmp = left - right;
             int ans =  - pos[tmp-];
             printf("%d\n",ans);
         }
         else {
             int tmp = right - left;
             int ans = pos[Apos + left+];
             printf("%d\n",ans);
         }
     }
     return ;
 }