求解填字游戏问题 在3×3个方格的方阵中要填入数字1~10的某9个数字,每个方格填一个整数,使所有相邻两个方格内的两个整数之和为素数。编写一个实验程序,求出所有满足这个要求的填字算法。
时间: 2024-02-18 20:00:39 浏览: 301
算法课设--求素数问题
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这道题可以使用回溯算法来解决。
首先,我们可以将数字 1~10 分别放入一个数组中。然后,从第一个格子开始,依次尝试将数字填入,每填入一个数字,就判断与其相邻的数字之和是否为素数,如果不是,则回溯到上一个格子重新填入数字。
具体实现可以参考以下代码:
```python
# 判断是否为素数
def is_prime(n):
if n <= 1:
return False
for i in range(2, int(n ** 0.5) + 1):
if n % i == 0:
return False
return True
# 回溯算法
def backtracking(board, nums, row=0, col=0):
if row == 3: # 所有格子都已填入数字,输出结果
print(board)
return
for num in nums:
if num in board[row]: # 数字已经被使用过,跳过
continue
if col > 0 and not is_prime(num + board[row][col-1]): # 左边格子中的数字与当前数字之和不为素数,回溯
continue
if row > 0 and not is_prime(num + board[row-1][col]): # 上边格子中的数字与当前数字之和不为素数,回溯
continue
board[row][col] = num # 填入数字
if col == 2: # 当前行已填满,进入下一行
backtracking(board, nums, row+1, 0)
else: # 进入下一个格子
backtracking(board, nums, row, col+1)
board[row][col] = 0 # 回溯
# 初始化
board = [[0] * 3 for _ in range(3)]
nums = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
# 开始回溯
backtracking(board, nums)
```
这段代码中,`board` 是一个 3x3 的二维数组,用于存储填入的数字;`nums` 是一个包含数字 1~10 的列表,用于存储所有可用的数字。`backtracking` 函数用于进行回溯搜索,其中 `row` 和 `col` 分别表示当前格子的行和列,初始值为 0。在 `backtracking` 函数中,首先判断是否已经填满了所有格子,如果是,则输出结果并返回;否则,依次尝试将数字填入当前格子,如果填入的数字已经被使用过,则跳过;如果当前格子与其相邻格子中的数字之和不为素数,则回溯到上一个格子重新填入数字。最后,如果当前行已经填满了,则进入下一行的第一个格子;否则,进入下一个格子。在进入下一个格子之前,需要将当前填入的数字存入 `board` 数组中;在回溯时,需要将 `board` 数组中的对应格子重置为 0。
运行上述代码,即可得到所有满足要求的填字算法。
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