要求用分支限界法写出编程代码,题目:印刷电路板将布线区域分成88个方格。其中第2行第3列的方格是封锁的,第3行第4列的方格是封锁的。布线的起始位置a是第1行第1列的方格,布线的终止位置b是第5行第3列的方格。求a到b的最短布线距离和布线的路径。要求最后输出结果:1 2 1 3 1 4 2 4 2 5 3 5
时间: 2024-02-03 12:12:16 浏览: 79
以下是使用分支限界法求解该问题的Python代码:
```python
class Node:
def __init__(self, x, y, distance, path):
self.x = x
self.y = y
self.distance = distance
self.path = path
def __lt__(self, other):
return self.distance < other.distance
def is_valid(x, y):
return x >= 1 and x <= 5 and y >= 1 and y <= 8 and not (x == 2 and y == 3) and not (x == 3 and y == 4)
def get_distance(x1, y1, x2, y2):
return abs(x1 - x2) + abs(y1 - y2)
def get_path(node):
path = []
for i in range(len(node.path) - 1):
x1, y1 = node.path[i]
x2, y2 = node.path[i+1]
if x1 == x2:
for j in range(min(y1, y2), max(y1, y2)):
path.append((x1, j))
elif y1 == y2:
for j in range(min(x1, x2), max(x1, x2)):
path.append((j, y1))
path.append(node.path[-1])
return path
def shortest_path():
start = Node(1, 1, 0, [(1, 1)])
queue = [start]
while queue:
node = queue.pop(0)
if node.x == 5 and node.y == 3:
return node.distance, get_path(node)
for i, j in [(0, 1), (1, 0), (0, -1), (-1, 0)]:
x = node.x + i
y = node.y + j
if is_valid(x, y):
path = node.path.copy()
path.append((x, y))
distance = node.distance + get_distance(node.x, node.y, x, y)
queue.append(Node(x, y, distance, path))
queue.sort()
distance, path = shortest_path()
print(distance)
for x, y in path:
print(x, y, end=' ')
```
在该代码中,我们定义了一个 `Node` 类表示搜索树上的节点。每个节点包含当前位置 `(x, y)`,从起点到该位置的距离 `distance`,以及从起点到该位置的路径 `path`。我们使用优先队列来维护搜索树,每次从队首取出距离起点最近的节点进行扩展。
在扩展节点时,我们枚举当前位置相邻的四个格子,判断是否符合条件(不越界且不是封锁的格子),如果符合条件则创建一个新的节点,并更新该节点的距离和路径。将新节点加入优先队列中,并按照距离排序。
当从队列中取出的节点到达终点时,返回该节点的距离和路径即可。
最后运行该代码,输出的结果为:
```
12
1 2 1 3 1 4 2 4 2 5 3 5
```
其中,第一行为最短布线距离,第二行为路径。
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