针对棋盘覆盖问题,设计分治算法,用c语言编程实现
时间: 2023-11-16 20:06:50 浏览: 91
棋盘覆盖问题是指在一个2^n * 2^n的棋盘中刚好有一个方格被去掉,我们需要用L型骨牌覆盖所有剩下的方格,每个L型骨牌覆盖三个方格,且不能重叠覆盖。下面是一种基于分治思想的算法:
1. 对于当前的棋盘,选取一个未覆盖的方格作为特殊方格,将整个棋盘分成四个子棋盘,每个子棋盘都不包含特殊方格。
2. 对于每个子棋盘,如果子棋盘大小为1*1,则不需要覆盖;否则,对子棋盘递归调用本算法。
3. 在特殊方格所在的子棋盘中,放置一个L型骨牌,覆盖除特殊方格外的另外三个方格。
4. 递归地处理每个子棋盘。
下面是用 C 语言实现的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
// 定义棋盘大小
#define BOARD_SIZE (1 << 6)
// 定义L型骨牌编号
#define TILE_UP_LEFT 0
#define TILE_UP_RIGHT 1
#define TILE_DOWN_LEFT 2
#define TILE_DOWN_RIGHT 3
// 定义L型骨牌的形状
const int tile_shape[4][3][2] = {
{{0, 0}, {0, 1}, {1, 0}}, // 上左
{{0, 0}, {0, 1}, {1, 1}}, // 上右
{{0, 0}, {1, 0}, {1, 1}}, // 下左
{{0, 1}, {1, 0}, {1, 1}} // 下右
};
// 棋盘
int board[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE];
// 特殊方格坐标
int special_x, special_y;
// L型骨牌个数
int tile_count = 0;
// 将棋盘打印出来
void print_board()
{
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) {
for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) {
if (i == special_x && j == special_y) {
printf("X ");
} else if (board[i][j] == -1) {
printf("# ");
} else {
printf("%d ", board[i][j]);
}
}
printf("\n");
}
printf("\n");
}
// L型骨牌覆盖
void tile_cover(int x, int y, int size, int tile_type)
{
// L型骨牌个数加1
tile_count++;
// 如果棋盘大小为1*1,则不需要覆盖
if (size == 1) {
return;
}
// 计算子棋盘大小
int sub_size = size / 2;
// 在特殊方格所在的子棋盘中放置L型骨牌
int sub_x = x + sub_size - 1;
int sub_y = y + sub_size - 1;
int tile_x, tile_y;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
tile_x = sub_x + tile_shape[tile_type][i][0] * sub_size;
tile_y = sub_y + tile_shape[tile_type][i][1] * sub_size;
board[tile_x][tile_y] = tile_count;
}
// 在其他三个子棋盘中分别递归调用本函数
tile_cover(x, y, sub_size, TILE_UP_LEFT);
tile_cover(x, y + sub_size, sub_size, TILE_UP_RIGHT);
tile_cover(x + sub_size, y, sub_size, TILE_DOWN_LEFT);
tile_cover(x + sub_size, y + sub_size, sub_size, TILE_DOWN_RIGHT);
}
int main()
{
// 初始化棋盘
memset(board, -1, sizeof(board));
// 读入特殊方格坐标
scanf("%d%d", &special_x, &special_y);
// 在特殊方格处放置一个0
board[special_x][special_y] = 0;
// L型骨牌覆盖
tile_cover(0, 0, BOARD_SIZE, TILE_UP_LEFT);
// 打印棋盘
print_board();
return 0;
}
```
在该算法中,我们首先定义了L型骨牌的形状和编号,然后使用递归的方式来覆盖棋盘。在递归过程中,我们选取一个未覆盖的方格作为特殊方格,将整个棋盘分成四个子棋盘,每个子棋盘都不包含特殊方格。在特殊方格所在的子棋盘中,放置一个L型骨牌,覆盖除特殊方格外的另外三个方格,并递归地处理每个子棋盘。最终,我们得到了L型骨牌覆盖后的棋盘。
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