c++回溯法求解[骑士问题] 在n*n的棋盘上,指定马的初始位置,按照马跳日的规则,给出马跳过棋盘每格恰好一次最后回到出发位置的一种跳法。
时间: 2023-09-21 14:06:09 浏览: 189
### 回答1:
以下是C++代码实现:
```c++
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
const int maxn = 10;
int n, m, startx, starty, endx, endy;
int dx[8] = {-1, -2, -2, -1, 1, 2, 2, 1};
int dy[8] = {-2, -1, 1, 2, 2, 1, -1, -2};
int map[maxn][maxn];
bool dfs(int x, int y, int step){
if(step == n*m) return true; //已经走完了
for(int i=0;i<8;i++){
int nx = x+dx[i];
int ny = y+dy[i];
if(nx<1 || nx>n || ny<1 || ny>m || map[nx][ny]) continue; //越界或者已经走过了
map[nx][ny] = step+1;
if(dfs(nx, ny, step+1)) return true;
map[nx][ny] = 0;
}
return false;
}
int main(){
cin>>n>>m>>startx>>starty;
memset(map, 0, sizeof(map));
map[startx][starty] = 1;
if(dfs(startx, starty, 1)){
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=1;j<=m;j++){
printf("%2d ", map[i][j]);
}
cout<<endl;
}
}else{
cout<<"No solution!"<<endl;
}
return 0;
}
```
其中,dx数组和dy数组表示马可以跳的8个方向,dfs函数表示搜索马的下一步可行位置,如果已经走完了n*m步,则返回true表示成功找到一种解法,否则返回false。在主函数中,首先输入n、m、起点坐标,然后调用dfs函数搜索路径,最后输出结果。
### 回答2:
骑士问题是一个典型的回溯法求解问题,我们可以用递归的方式来解答这个问题。
首先,我们创建一个n*n的二维数组表示棋盘,将初始位置标记为已访问,并记录当前访问的步数。
然后,我们创建一个数组directions表示马可以跳跃的8个方向。
接下来,我们定义一个递归函数来尝试每一种马的跳跃方案。在递归函数中,我们首先判断当前步数是否等于n*n,如果是,则说明已经找到了一种解法,将该解法输出。否则,我们通过遍历8个方向来尝试下一步的跳跃。
在尝试下一步时,我们首先判断下一步是否合法,即下一步是否在棋盘范围内且没有被访问过。如果合法,则将下一步标记为已访问,并将步数加1,然后递归调用函数自身来进行下一步的跳跃。
当递归调用返回后,我们需要将当前步的访问状态回退,并将步数减1。
最后,我们在主函数中调用递归函数来求解骑士问题,传入初始位置和步数为1。
以下是一个简单示例的代码实现:
```python
n = 5 # 棋盘的大小
start_x = 0 # 初始位置的x坐标
start_y = 0 # 初始位置的y坐标
# 8个方向的偏移量
directions = [(-2, -1), (-2, 1), (-1, -2), (-1, 2), (1, -2), (1, 2), (2, -1), (2, 1)]
def backtrack(board, x, y, step):
# 检查是否找到了一种解法
if step == n * n:
print_solution(board)
return
# 尝试每个方向的跳跃
for dx, dy in directions:
next_x = x + dx
next_y = y + dy
# 检查下一步是否合法
if is_valid(board, next_x, next_y):
board[next_x][next_y] = step
backtrack(board, next_x, next_y, step + 1)
board[next_x][next_y] = -1 # 回溯,将当前步的访问状态回退
def is_valid(board, x, y):
# 检查下一步是否在棋盘范围内且没有被访问过
return 0 <= x < n and 0 <= y < n and board[x][y] == -1
def print_solution(board):
# 输出解法
for row in board:
for num in row:
print(num, end=' ')
print()
# 初始化棋盘
board = [[-1] * n for _ in range(n)]
board[start_x][start_y] = 0
# 求解骑士问题
backtrack(board, start_x, start_y, 1)
```
该代码会输出所有跳法的解法,每个数字表示跳跃的步数。
### 回答3:
骑士问题是一道经典的回溯法问题。回溯法是一种通过试错的方式来搜索和求解问题的算法。
对于骑士问题,我们可以使用回溯法来求解。回溯法可以通过枚举所有可能的解,然后一步一步进行试探,直到找到满足条件的解。
具体实现思路如下:
1. 创建一个n*n的棋盘,用一个二维数组grid表示,初始值全为0。
2. 设定马的初始位置,并在grid上标记初始位置的值为1。
3. 创建一个数组moves,表示马的所有可能移动方式。在moves中,我们可以定义马在棋盘上的八个有效移动方式,即分别向上、向下、向左、向右移动两格,然后再沿着L字形向下或向上移动一格。
4. 编写一个递归函数knight_tour,该函数接受当前位置的行号和列号作为参数。在函数中,我们首先判断当前位置是否是最后一个位置,即判断棋盘上所有位置是否被访问过一次。如果是则返回True,表示找到了一种满足条件的跳法。
5. 在递归函数中,我们需要对马的八个移动方式进行遍历。对于每个移动方式,我们需要计算移动后的新位置,并对新位置进行合法性判断(即是否在棋盘内且没有被访问过)。如果合法,则进行递归调用。
6. 如果遍历了所有移动方式后未找到满足条件的解,则将当前位置的值设为0,并返回False。
7. 最后,在主函数中调用递归函数knight_tour,并根据返回值判断是否存在满足条件的跳法。
以上就是使用回溯法求解骑士问题的整体思路。需要注意的是,在实际的代码实现中,还需要对边界条件进行合理的处理,例如棋盘边界的判断和对已经访问过的位置进行标记等。通过合理的递归和回溯操作,最终可以找到一种满足条件的马跳日的跳法。
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