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Problem Statement for "Tunnel"

Problem Statement

You are playing a game in which you control a spaceship ('v') flying through a tunnel. A sample level of the game looks as follows: 

##..v..##
###.....#
#####...#
####...##
###..####
#.......#
#...#####

Above, '#' is a part of the tunnel wall and '.' is an empty space in the tunnel. At regular intervals, the spaceship makes a step forward (i.e., to the next row of the level). Before each step there is enough time to make rate keystrokes. There are two keys you can use to control your spaceship: the left and right arrows. Each keypress of each arrow moves the spaceship in the corresponding direction (within its current row, by a single step).

Is it possible to reach the last row of the level without hitting a wall? If no, return -1. If yes, return the smallest total number of keystrokes in which it can be done.

Definition

Class:
Tunnel
Method:
minKeystrokes
Parameters:
String[], int
Returns:
int
Method signature:
int minKeystrokes(String[] level, int rate)
(be sure your method is public)

Constraints

  • level will contain between 1 and 50 elements, inclusive.
  • Each element of level will contain between 3 and 50 characters, inclusive.
  • All elements of level will contain the same number of characters.
  • For each i > 0, element i of level will be a valid level row. (A valid level row is a string of the following form: one or more '#' characters, one or more '.' characters, and again one or more '#' characters.)
  • Element 0 of level will be a valid level row, with one '.' replaced by a 'v'.
  • The tunnel will be contiguous. I.e., for each i > 0 there will be at least one index j such that neither level[i-1][j] nor level[i][j] is '#'.
  • rate will be between 0 and 47, inclusive.

Examples

  1. {"##..v..##", "###.....#", "#####...#", "####...##", "###..####", "#.......#", "#...#####"}

    2

    Returns: 3

    The example tunnel from the problem statement. One optimal solution looks as follows: right, 3*forward, left, forward, left, 2*forward.

  2. {"#.v.#", "##..#", "###.#", "#...#"}

    0

    Returns: -1

    You are not fast enough to press any keys. In this particular tunnel, your spaceship will eventually crash into a wall.

  3. {"#v....#", "###...#", "#####.#"}

    1

    Returns: -1

    One keystroke before each step is not enough to cross this tunnel.

  4. {"#v....#", "###...#", "#####.#"}

    2

    Returns: 4

  5. {"#...v.#"}

    47

    Returns: 0

    This level is quite easy.

  6. {"#v...............................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#"}

    1

    Returns: 47

  7. {"#v...............................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#"}

    1

    Returns: -1

  8. {"#v...............................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#"}

    2

    Returns: 47

  9. {"#v...............................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################"}

    2

    Returns: -1

  10. {"#v...............................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################"}

    3

    Returns: 94

  11. {"#v...............................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#"}

    46

    Returns: -1

  12. {"#v...............................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "################################################.#"}

    47

    Returns: 1175

  13. {"#v...............................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#"}

    23

    Returns: -1

  14. {"#v...............................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#", "################################################.#", "#................................................#", "#................................................#", "#.################################################", "#................................................#", "#................................................#"}

    24

    Returns: 752

  15. {"#..v..#", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###", "###...#", "#...###"}

    0

    Returns: 0

  16. {"##########..........................v........##", "#####.................................#########", "#######....................................####", "##########..................................###", "##############............................#####", "####............................###############", "#########............................##########", "#########...................................###", "###########............................########", "####..................................#########", "#########...............................#######", "######....................................#####", "####...................................########", "##################............................#", "############.................................##", "##########.................................####", "#########.................................#####", "####...............................############", "#####............................##############", "##.................................############", "##########.................................####", "#########..................................####", "#####....................................######", "########.............................##########", "####.................................##########", "##...................................##########", "##########..................................###", "###########.................................###", "#############................................##", "#############...............................###", "#####....................................######", "#########.................................#####", "################............................###", "##########................................#####", "#####..................................########", "####....................................#######", "#######.............................###########", "########..................................#####", "##########................................#####", "###....................................########", "#...................................###########", "###..............................##############", "#########.............................#########", "##########....................................#", "########....................................###", "######..................................#######", "#########............................##########", "########....................................###", "#.................................#############"}

    15

    Returns: 5

  17. {"###................................v#############", "##...........................................####", "####................................#############", "############................................#####", "####............................................#", "#########...............................#########", "#..........................................######", "##############...............................####", "############..............................#######", "#########............................############", "#####.............................###############", "############.................................####", "####............................................#", "#############..................................##", "#####...........................................#", "#####..........................................##", "###............................##################", "##############.................................##", "###########................................######", "########.............................############", "#############.............................#######", "#...............................#################", "##########..............................#########", "##################.............................##", "####.....................................########", "#.............................................###", "###.............................................#", "##########....................................###", "################..............................###", "#########......................................##", "####.............................################", "####.........................................####", "#####.......................................#####", "#####...........................................#", "###................................##############", "#............................................####", "######..........................................#", "#..........................................######", "#######.........................................#", "#............................................####", "########.....................................####", "#............................................####", "######...................................########", "###......................................########", "#..........................................######", "###############...............................###", "###..........................................####", "###.............................................#"}

    12

    Returns: 5

  18. {"#######.................v..............########", "########################...................####", "#################....................##########", "##########...................................##", "#########................................######", "##########............................#########", "#######..............................##########", "####...................########################", "#############.................................#", "#############..........................########", "##################...........................##", "####............................###############", "####################...................########", "############..............................#####", "############..................#################", "#...................................###########", "#########.............................#########", "#######.........................###############", "#######..........................##############", "##############...............................##", "###############..........................######", "######...............................##########", "#####..................########################", "########...................................####", "#.................#############################", "###############..............................##", "########.................................######", "##########.........................############", "##########....................#################", "######....................#####################", "###########..............................######", "#######................................########", "#################........................######", "#########...................................###", "###########.........................###########", "#..................................############", "###############.............................###", "###..................................##########", "##.............................################", "####################......................#####", "####################......................#####", "################...................############", "##..............................###############", "###############........................########", "####################......................#####", "#.............................#################", "########################.....................##", "##################...................##########", "#.............................#################"}

    31

    Returns: 14

  19. {"#######.........................v..............##", "######..............#############################", "#######..................................########", "#...........................................#####", "#...............................................#", "########.......................................##", "##########....................................###", "##########################.............##########", "#####.........................................###", "##############............................#######", "###########....................##################", "##############.................................##", "#########............############################", "######.......................................####", "#################..............##################", "##.......................................########", "#..............................##################", "##########.................................######", "###############.............#####################", "######.........................................##", "#################.....................###########", "#######################........................##", "#################...........................#####", "#..............................................##", "#...........................................#####", "######..........................#################", "####.......................................######", "##########.................................######", "#......................................##########", "##.............................................##", "#..............................................##", "###...........................................###", "######################..............#############", "###########............##########################", "#.............................................###", "######.......................####################", "##########.............##########################", "###........................................######", "###..................############################", "#########.............###########################", "##.............................................##", "####..............................###############", "#####..................................##########", "##...........................................####", "###..............................################", "####............................#################", "#############..........##########################", "##...........................................####", "###.............................#################", "##############............................#######"}

    34

    Returns: 32

  20. {"###########......v............................####", "############...................................###", "#....................................#############", "###########................................#######", "####################.............................#", "##...................................#############", "#############....................................#", "##......................................##########", "###########..............................#########", "############...................................###", "###########.............................##########", "###.........................................######", "#######.......................................####", "############....................................##", "########.....................................#####", "#########........................................#", "########..............................############", "#................................#################", "########.....................................#####", "###############..................................#", "######...............................#############", "#####.........................................####", "##..............................##################", "#####........................................#####", "####################.............................#", "#.......................................##########", "############.................................#####", "#######................................###########", "###############..................................#", "###..................................#############", "###############................................###", "#......................................###########", "#####.........................................####", "###########......................................#", "##############.................................###", "##############..............................######", "######...................................#########", "########.........................................#", "##.................................###############", "########........................................##", "#########................................#########", "#...................................##############", "#############.............................########", "##############................................####", "#########..................................#######", "############..............................########", "######........................................####", "##....................................############", "################..............................####"}

    4

    Returns: 3

  21. {"#######v.....................###################", "#...................############################", "###################................#############", "#............................###################", "##################...................###########", "##################..................############", "################....................############", "###########..................###################", "##.....................#########################", "#####################.........................##", "##############........................##########", "##########################....................##", "##################...........................###", "#....................###########################", "#................###############################", "##...................###########################", "#######........................#################", "#################............................###", "#............................###################", "####...............#############################", "###############.....................############", "###..................###########################", "#############...................################", "############.......................#############", "#####...............############################", "##########...................###################", "###########################...............######", "###########..........................###########", "###..........................###################", "############################...................#", "############.....................###############", "#######################................#########", "#############.....................##############", "##########.................#####################", "##...............###############################", "#######........................#################", "##################.................#############", "###..................###########################", "#########...............########################", "#############.................##################", "#####################.......................####", "#########......................#################", "#####################.........................##", "###################.................############", "###########################..................###", "###################..........................###", "###.................############################", "#########...............########################"}

    33

    Returns: 72

  22. {"#########......v...............................##", "########.......................................##", "#.......................................#########", "##########.....................................##", "###.......................................#######", "##.....................................##########", "#####.....................................#######", "########.......................................##", "########.......................................##", "##########......................................#", "#######......................................####", "##########......................................#", "#.....................................###########", "########......................................###", "#######......................................####", "######......................................#####", "#####.......................................#####", "#######......................................####", "#......................................##########", "#########.......................................#", "###......................................########", "#######......................................####", "###########.....................................#", "##########.....................................##", "######.....................................######", "######.......................................####", "###.......................................#######", "#####.....................................#######", "###......................................########", "#.......................................#########", "########......................................###", "######.......................................####", "#####.....................................#######", "######......................................#####", "##......................................#########", "###########.....................................#", "##########.....................................##", "#####.....................................#######", "####.......................................######", "#########......................................##", "###......................................########", "######.......................................####", "###.....................................#########", "##########.....................................##", "#########.....................................###", "#########.......................................#", "#########......................................##", "###########.....................................#"}

    2

    Returns: 0

  23. {"######..........v....................#############", "#############..................###################", "#####################.............################", "##################.............................###", "#################..............###################", "#########...............##########################", "###################............................###", "#########..................#######################", "#############...............................######", "#################...............##################", "############.............................#########", "#########################...............##########", "#####################.......................######", "########.............................#############", "#########.....................####################", "###########...............................########", "##..............................##################", "#######...............................############", "###############.....................##############", "#########################......................###", "############...............#######################", "###########....................###################", "####....................##########################", "#######.....................######################", "##################.............###################", "#######...............................############", "######################..................##########", "################...........................#######", "#########################..............###########", "#................................#################", "#####................................#############", "###########################...............########", "########.....................#####################", "#######.........................##################", "##############..............######################", "########................................##########", "###.............................##################", "##############.............................#######", "###########.....................##################", "####.......................#######################", "#####################..............###############", "#######..........................#################", "######...............#############################", "###########.............................##########", "################..............................####", "##...................#############################", "##########......................##################", "#########........................#################", "##..............................##################"}

    29

    Returns: 22

  24. {"#################............v.......#############", "####################...................###########", "############################.....................#", "#####################.....................########", "###################....................###########", "#######.....................######################", "###########################.....................##", "#########################...................######", "#######################...................########", "############################.....................#", "############################.....................#", "#########.....................####################", "####################.....................#########", "#############################....................#", "###########...................####################", "############################.....................#", "#####################.....................########", "###########.....................##################", "######.....................#######################", "#########################.....................####", "############....................##################", "######...................#########################", "########################.....................#####", "#############....................#################", "#######################....................#######", "##########....................####################", "####.....................#########################", "#######################.....................######", "##########################....................####", "############################.....................#", "###########....................###################", "#######################....................#######", "###########################...................####", "############################.....................#", "#########....................#####################", "#############.....................################", "###############....................###############", "######....................########################", "######...................#########################", "########....................######################", "##....................############################", "###################...................############", "#....................#############################", "#....................#############################", "##########.....................###################", "##################....................############", "#########################....................#####", "########.....................#####################"}

    29

    Returns: 26

  25. {"######..............v........##################", "##................#############################", "###############.....................###########", "#################..........................####", "#############################............######", "################..........................#####", "###########..............######################", "#########................######################", "#######...................#####################", "################..........................#####", "#########.........................#############", "#########.......................###############", "#################...................###########", "###############............####################", "##########################.................####", "##########################................#####", "################.............##################", "#######################.......................#", "#####################...........###############", "#######..........................##############", "#####################...................#######", "#################............##################", "######.........................################", "############.................##################", "###########.............#######################", "############...........########################", "############..........#########################", "####################..........................#", "###################............################", "#####################..........################", "#############################..............####", "###################.................###########", "####################........................###", "#########.............#########################", "##################................#############", "####################................###########", "#########..................####################", "#.......................#######################", "#######..................######################", "############.........##########################", "################.................##############", "###############...............#################", "########################.........##############", "#############................##################", "######.........................################", "############..............#####################", "##############..........#######################"}

    39

    Returns: 49

  26. {"##.................v....................#########", "########...........................##############", "##################...................############", "###############.................................#", "##..............................................#", "##########.........................##############", "####............................................#", "######.......................####################", "#####...................................#########", "####...........................................##", "##########...........................############", "#.....................................###########", "###............................................##", "#...............................................#", "##.......................................########", "##########.....................................##", "#################..............................##", "#####...............................#############", "#############..............................######", "#########.......................................#", "#################.........................#######", "#######...................................#######", "########........................................#", "###...................................###########", "#############..........................##########", "###########............................##########", "#..............................................##", "##############..............................#####", "###......................########################", "####.........................................####", "########.........................################", "#########..................######################", "#...................................#############", "###...........................................###", "##################..............................#", "#######...........................###############", "###..........................####################", "#.......................................#########", "######.........................##################", "######.....................................######", "###.............................#################", "########.......................................##", "#########..........................##############", "#####..........................................##", "#######.............................#############", "#............................................####", "###............................................##", "####.................................############", "##.......................................########", "##############..................................#"}

    11

    Returns: 0

  27. {"#####........v................................###", "##..........................................#####", "######........................................###", "#####........................................####", "#.............................................###", "######..........................................#", "##..........................................#####", "##............................................###", "#######.........................................#", "##........................................#######", "#####..........................................##", "########........................................#", "#..........................................######", "#########.......................................#", "##.........................................######", "####.......................................######", "##.............................................##", "######..........................................#", "#..........................................######", "###...........................................###", "#............................................####", "######.......................................####", "#####..........................................##", "#####.........................................###", "####........................................#####", "###.............................................#", "#######.........................................#", "###......................................########", "##########......................................#", "##...........................................####", "##...........................................####", "####.........................................####", "##...........................................####", "##............................................###", "###.............................................#", "#.........................................#######", "####............................................#", "####.........................................####", "#######......................................####", "#..............................................##", "#.............................................###", "##............................................###", "####......................................#######", "###.............................................#", "#########......................................##", "####..........................................###", "###...........................................###", "##..............................................#", "######.........................................##", "####......................................#######"}

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