把从1-20个数摆成一个环,要求相邻的两个数的和是一个素数。用c语言编写并优化代码
时间: 2024-12-21 12:23:04 浏览: 17
这是一个经典的动态规划问题,可以使用回溯算法和一些数学技巧来解决。在C语言中,我们可以设计一个函数检查是否给定的两个数字之和是素数,然后遍历所有可能的组合,尝试将它们放入环中。
以下是简单的C语言代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <math.h>
bool is_prime(int num) {
if (num <= 1)
return false;
for (int i = 2; i * i <= num; ++i) {
if (num % i == 0)
return false;
}
return true;
}
// 检查当前数组能否组成符合条件的环
bool can_form_ring(int ring[], int start, int end, int last_sum, bool visited[]) {
if (start > end)
return last_sum == 0 && is_prime(start); // 如果开始等于结束并且最后一个数的和是素数,就找到了解决方案
for (int i = start + 1; i <= end; ++i) { // 从下一个位置尝试
visited[i] = true;
if (can_form_ring(ring, i, end, last_sum + ring[i], visited)) {
printf("%d ", ring[i]); // 打印找到的数
return true;
}
visited[i] = false; // 回溯,尝试下一个数
}
return false;
}
int main() {
int nums[21] = {0}; // 初始化数组
// 填充数组1到20
for (int i = 1; i <= 20; ++i) {
nums[i] = i;
}
bool visited[21] = {false};
int start = 1, end = 19; // 遍历范围,因为最后一位必须和第一个加起来是素数
if (!can_form_ring(nums, start, end, 0, visited))
printf("No solution found.\n");
return 0;
}
```
注意这只是一个基础版本,实际优化可能涉及更复杂的策略如剪枝、记忆化搜索等,以便减少不必要的计算。此外,对于较大的输入,这个方法可能会变得效率低下,因为有O(n^2)的时间复杂度。
阅读全文