在一个类似谜题的游戏中,等边三角形的板上布置了 15 个孔。 在初始的时候,如下图所示,除了一个孔,所有孔都插上了插棒。一 个插棒可以跳过它的直接邻居,移到一个空白的位置上。这一跳会把 被跳过的邻居从板上移走。 2 请使用回溯算法,描述求解该谜题的下列版本的主要思路并给出算法 的伪代码: a 已知空孔的位置,求出消去 13 个棒的最短步骤,对剩下的插棒的 最终位置不限。 b 已知空孔的位置,求出消去 13 个棒的最短步骤,剩下的插棒最终 要落在最初的空孔上
时间: 2023-06-16 14:07:00 浏览: 409
算法思路:
对于这个问题,可以采用回溯算法来解决。回溯算法是一种不断尝试各种可能性来解决问题的算法,当无解时,会回溯到上一步,换一种可能性继续尝试。
对于a和b两个版本,都可以使用回溯算法来解决。具体做法如下:
1. 首先确定好空孔的位置,以及需要消去的棒的数量。
2. 对于a版本,不需要考虑剩下的插棒的位置,因此可以直接从空孔开始尝试跳棋子,直到消去指定数量的棒。在尝试跳棋子的过程中,需要记录已经跳过的棋子数量,以及当前棋子的位置,同时需要判断当前棋子是否可以继续跳,如果不能则需要回溯到上一步。
3. 对于b版本,需要考虑剩下的插棒的位置,因此在尝试跳棋子的过程中,需要记录已经跳过的棋子数量,当前棋子的位置,以及剩下的插棒的位置。如果在尝试跳棋子的过程中,剩下的插棒的位置和最初的空孔位置重合,则需要将该插棒插入到空孔中,同时继续尝试跳棋子。
4. 如果在尝试跳棋子的过程中,已经消去了指定数量的棒,则说明找到了解,输出解的步骤。如果无解,则回溯到上一步,换一个可能性继续尝试。
算法伪代码:
a版本:
```
def backtrack_a(board, hole, n, count, path):
# 如果已经消去指定数量的棒,则找到了解,输出解的步骤
if count == n:
print(path)
return
# 遍历邻居节点
for neighbor in neighbors(board, hole):
# 如果当前节点可以跳
if can_jump(board, hole, neighbor):
# 跳棋子
jump(board, hole, neighbor)
# 更新路径和消去的棒的数量
path.append((hole, neighbor))
count += 1
# 继续尝试下一步
backtrack_a(board, neighbor, n, count, path)
# 回溯到上一步
path.pop()
count -= 1
jump(board, neighbor, hole)
def solve_a(board, hole, n):
backtrack_a(board, hole, n, 0, [])
```
b版本:
```
def backtrack_b(board, hole, n, count, path, plugs):
# 如果已经消去指定数量的棒,则找到了解,输出解的步骤
if count == n:
print(path)
return
# 遍历邻居节点
for neighbor in neighbors(board, hole):
# 如果当前节点可以跳
if can_jump(board, hole, neighbor):
# 跳棋子
jump(board, hole, neighbor)
# 如果剩下的插棒的位置和最初的空孔位置重合,则将该插棒插入到空孔中
if neighbor == plugs[0]:
hole = plugs.pop(0)
# 更新路径和消去的棒的数量
path.append((hole, neighbor))
count += 1
# 继续尝试下一步
backtrack_b(board, neighbor, n, count, path, plugs)
# 回溯到上一步
path.pop()
count -= 1
jump(board, neighbor, hole)
# 如果插棒的位置和最初的空孔位置重合,则将该插棒从空孔中取出
if neighbor == plugs[0]:
plugs.insert(0, hole)
hole = neighbor
def solve_b(board, hole, n, plugs):
backtrack_b(board, hole, n, 0, [], plugs)
```
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