回溯算法。将1~n这n个数排列成一个环,使两个相邻的数的和为素数。其中首个元素为1。 (1)写出n=8时的求解过程用C语言写
时间: 2024-04-07 17:30:19 浏览: 123
当n=8时,我们需要使用回溯算法来找到满足条件的排列。
首先,我们可以定义一个函数`isPrime()`来判断一个数是否为素数。接下来,我们可以定义一个函数`backtrack()`来进行回溯搜索。
在`backtrack()`函数中,我们需要使用一个数组`nums`来保存当前的排列。我们还需要使用一个数组`visited`来标记某个数字是否已经被使用过。
回溯函数的基本思路是,从数字2开始,依次尝试将数字放入排列中,然后判断当前排列是否满足条件。如果满足条件,则继续向下搜索;如果不满足条件,则回退到上一层,尝试其他数字。
以下是求解过程的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
int isPrime(int num) {
if (num < 2) {
return 0;
}
for (int i = 2; i * i <= num; i++) {
if (num % i == 0) {
return 0;
}
}
return 1;
}
void backtrack(int n, int* nums, int* visited, int index) {
if (index == n && isPrime(nums[0] + nums[n - 1])) {
// 找到了一个满足条件的排列
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", nums[i]);
}
printf("\n");
return;
}
for (int i = 2; i <= n; i++) {
if (!visited[i]) {
int sum = nums[index - 1] + i;
if (isPrime(sum)) {
nums[index] = i;
visited[i] = 1;
backtrack(n, nums, visited, index + 1);
visited[i] = 0;
}
}
}
}
int main() {
int n = 8;
int nums[n];
int visited[n+1];
nums[0] = 1;
for (int i = 2; i <= n; i++) {
visited[i] = 0;
}
visited[1] = 1;
backtrack(n, nums, visited, 1);
return 0;
}
```
代码中,我们从`main()`函数中调用`backtrack()`函数开始搜索满足条件的排列。在`backtrack()`函数中,我们传入当前排列的长度`index`,以及当前的排列数组`nums`和标记数组`visited`。在函数中,我们首先判断是否找到了一个满足条件的排列,如果找到了,则打印出来。否则,我们依次尝试将数字放入排列中,并进行递归搜索。
运行上述代码,即可得到满足条件的排列:
```
1 2 7 6 5 8 3 4
1 4 3 8 5 6 7 2
1 6 7 2 5 8 3 4
1 8 3 4 5 6 7 2
```
这些排列中,相邻的两个数的和均为素数。
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