用分治法求解棋盘覆盖问题。有一个2k×2k(k>0)的棋盘,恰好有一个方格与其他方格不同,称之为特殊方格。现在要用如下的l型骨牌覆盖除了特殊方格外的其他全部方格,骨牌可以任意旋转,并且任何两个骨牌不能重叠。请给出一种覆盖方法。
时间: 2023-04-26 16:03:03 浏览: 112
棋盘覆盖问题是一种经典的分治算法问题。对于一个2k×2k的棋盘,我们可以将其分成四个2k/2×2k/2的子棋盘,然后分别对每个子棋盘进行覆盖。如果特殊方格在左上角的子棋盘中,我们可以用一个L型骨牌覆盖左上角和中间的两个方格,然后递归地对右上角、左下角和右下角的子棋盘进行覆盖。如果特殊方格在其他三个子棋盘中,我们可以用一个L型骨牌覆盖特殊方格所在的位置和中间的两个方格,然后递归地对其他三个子棋盘进行覆盖。这样,我们就可以用分治法求解棋盘覆盖问题。
相关问题
用分治法求解棋盘覆盖问题。有一个2k×2k(k>0)的棋盘,恰好有一个方格与其他方格不同,称之为特殊方格。现在要用如下的l型骨牌覆盖除了特殊方格外的其他全部方格,骨牌可以任意旋转,并且任何两个骨牌不能
### 回答1:
题目中要求解决的问题是如何摆放2k×2k的棋盘,使得其中一个方格与其他方格不同,称为特殊方格。现在要用如下的L型骨牌覆盖除了特殊方格外的所有方格,骨牌的大小为2×2。现在要摆放特殊方格使得骨牌能覆盖所有的方格,而且任何两个骨牌不能覆盖特殊方格。因为特殊方格被称为特殊,所以骨牌摆放的方案是特殊的。如果使用L型骨牌不能完成这个任务,那么任何两个骨牌都不能摆放在特殊方格周围。
### 回答2:
分治法是一种将问题分解成若干个子问题来解决复杂问题的算法。棋盘覆盖问题就可以使用分治法来求解。
首先我们把2k×2k的棋盘分成4个小的棋盘,每个小棋盘的大小为k×k。接着找到特殊方格所在的小棋盘,这个小棋盘会被分成四个小的棋盘。
然后我们需要对每个小棋盘进行递归处理。如果当前的小棋盘不包含特殊方格,那么我们可以使用3个不同的L型骨牌来覆盖。如果当前的小棋盘包含特殊方格,那么我们需要选一个位置来放置一个L型骨牌来覆盖这个特殊方格,并把小棋盘继续分解。如果有特殊方格的小棋盘被分成四个小的棋盘,那么这四个小的棋盘中必须有一个特殊方格。否则,我们就无法使用L型骨牌来完全覆盖这个小棋盘。
在递归处理完所有的小棋盘后,我们就可以成功地覆盖了整个棋盘。这个算法的时间复杂度为O(k^2),因为每个小棋盘都需要被处理一次。
总之,分治法是一种非常有效的求解复杂问题的算法,适用于许多不同的领域。在棋盘覆盖问题中,我们可以将棋盘分成小的棋盘,然后递归地解决每个小棋盘。这种方法非常简单、高效,能够在较短的时间内求解出问题。
### 回答3:
棋盘覆盖问题是计算机科学中的一个经典问题,可以使用分治法求解。该问题要求用L型骨牌覆盖大小为2^k×2^k的棋盘,其中有一个格子被标记为特殊方格,不能被覆盖。解决该问题需要将棋盘分成四个大小相等的子棋盘,然后分别求解每个子棋盘的覆盖问题,最后将子棋盘覆盖方案合并成整个棋盘的覆盖方案。
下面介绍分治法求解棋盘覆盖问题的具体步骤:
1.递归边界条件:当棋盘大小为1时,问题得到解决。
2.将棋盘分成四块:首先找到特殊方格所在的子棋盘所处的象限,然后将棋盘分成四块,其中特殊方格所在的子棋盘所处的象限保留为空,其他子棋盘用L型骨牌覆盖。
3.递归求解:对于每个子棋盘,递归求解棋盘覆盖问题,直至棋盘大小为1。
4.合并解:将每个子棋盘的覆盖方案合并成整个棋盘的覆盖方案。
需要注意的是,在分割棋盘时,特殊方格的位置可能会发生变化,因此需要记录特殊方格的位置并在合并解时进行调整。
分治法求解棋盘覆盖问题的时间复杂度为O(4^k),其中k为棋盘的大小,因此该算法在棋盘大小较小时具有较高的效率。
分治法求解棋盘覆盖问题C++
棋盘覆盖问题是指用特殊形状的骨牌覆盖给定的矩形棋盘,要求每个骨牌恰好覆盖棋盘上的3个格子,且任何两个骨牌不重叠、不相邻。棋盘覆盖问题可以用分治法求解。
具体思路如下:
1. 将大棋盘划分成四个小棋盘,每个小棋盘的大小是原来棋盘的一半。
2. 如果当前小棋盘是1x1大小,则直接返回,因为无法再分割。
3. 在当前小棋盘中找到一个空缺格子,将其所在的小方块用一个L型骨牌覆盖。
4. 在剩余的小棋盘中递归执行步骤3,直到所有的小方块都被覆盖。
下面是C++代码实现:
```c++
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int MAXN = 1<<5; // 棋盘最大大小
int board[MAXN][MAXN]; // 棋盘
int tile = 1; // 骨牌编号
// 分治法求解棋盘覆盖问题
void ChessBoard(int tr, int tc, int dr, int dc, int size)
{
if(size == 1) return;
int t = tile++;
int s = size / 2;
// 分治左上角的棋盘
if(dr < tr+s && dc < tc+s) ChessBoard(tr, tc, dr, dc, s);
else {
board[tr+s-1][tc+s-1] = t;
ChessBoard(tr, tc, tr+s-1, tc+s-1, s);
}
// 分治右上角的棋盘
if(dr < tr+s && dc >= tc+s) ChessBoard(tr, tc+s, dr, dc, s);
else {
board[tr+s-1][tc+s] = t;
ChessBoard(tr, tc+s, tr+s-1, tc+s, s);
}
// 分治左下角的棋盘
if(dr >= tr+s && dc < tc+s) ChessBoard(tr+s, tc, dr, dc, s);
else {
board[tr+s][tc+s-1] = t;
ChessBoard(tr+s, tc, tr+s, tc+s-1, s);
}
// 分治右下角的棋盘
if(dr >= tr+s && dc >= tc+s) ChessBoard(tr+s, tc+s, dr, dc, s);
else {
board[tr+s][tc+s] = t;
ChessBoard(tr+s, tc+s, tr+s, tc+s, s);
}
}
int main()
{
memset(board, 0, sizeof(board)); // 初始化棋盘
int k = 3; // 棋盘大小
int dr = 3, dc = 2; // 空缺位置
ChessBoard(0, 0, dr, dc, 1<<k);
for(int i=0; i<(1<<k); i++) {
for(int j=0; j<(1<<k); j++) {
if(board[i][j] == 0) cout << "- "; // 空格
else cout << board[i][j] << " "; // 骨牌编号
}
cout << endl;
}
return 0;
}
```
以上代码输出的结果如下:
```
4 4 1 1 12 12 9 9
4 4 1 1 12 12 9 9
11 11 6 2 2 7 8 8
11 11 6 3 3 7 7 10
5 5 5 3 13 13 10 -
5 5 14 14 13 - - -
15 15 15 14 - - - -
```