python实现任意给出 n*n 的 Triomino 拼图,以及任意缺陷位置(x,y),请用递归程序给出两 种不同的覆盖顺序
时间: 2024-02-13 12:07:16 浏览: 137
Triomino 拼图是指用 L 形砖块覆盖一个 $2^n \times 2^n$ 的正方形棋盘,其中一个格子缺失。覆盖时可以旋转和翻转 L 形砖块,要求每个砖块覆盖三个格子。对于任意给出的缺陷位置,可以使用递归程序求解。下面给出两种不同的覆盖顺序。
首先,为了方便起见,将缺陷位置设为 $(0,0)$,并且用数字 1 表示缺陷位置。
第一种覆盖顺序:按照逆时针顺序,从左上角开始覆盖。
```python
def triomino(n, x, y):
if n == 1:
return [(0, 0, 1)]
m = 2 ** (n - 1)
res = []
if x < m and y < m:
res += [(m-1, m, 1), (m-1, m-1, 1), (m, m-1, 1)]
res += triomino(n-1, x, y)
elif x < m and y >= m:
res += [(m-1, m-1, 2), (m-1, m, 1), (m, m, 1)]
res += triomino(n-1, x, y-m)
elif x >= m and y < m:
res += [(m, m-1, 3), (m-1, m-1, 2), (m-1, m, 1)]
res += triomino(n-1, x-m, y)
else:
res += [(m, m, 4), (m, m-1, 3), (m-1, m, 1)]
res += triomino(n-1, x-m, y-m)
return res
```
该函数的输入是一个正整数 $n$,表示棋盘大小是 $2^n \times 2^n$,以及缺陷位置 $(x,y)$(注意这里将缺陷位置设为了 $(0,0)$),输出是一个列表,其中每个元素表示一个 L 形砖块的位置信息,包括三个元素:$x$ 坐标、$y$ 坐标和砖块的编号。砖块的编号为 1、2、3、4,分别表示不同的 L 形砖块的方向。
该函数的实现方式是递归的。当 $n=1$ 时,棋盘只有一个格子,直接返回该格子的位置和编号。当 $n>1$ 时,将棋盘分成四个 $2^{n-1} \times 2^{n-1}$ 的子棋盘,分别递归求解。具体来说,将缺陷位置 $(x,y)$ 分成四种情况,分别在左上、右上、左下、右下子棋盘中递归求解。在递归求解的过程中,不断将 L 形砖块的位置信息添加到结果列表中。
第二种覆盖顺序:按照顺时针顺序,从左上角开始覆盖。
```python
def triomino(n, x, y):
if n == 1:
return [(0, 0, 1)]
m = 2 ** (n - 1)
res = []
if x < m and y < m:
res += [(m-1, m-1, 1), (m, m-1, 2), (m, m, 3)]
res += triomino(n-1, x, y)
elif x < m and y >= m:
res += [(m-1, m, 4), (m-1, m-1, 1), (m, m, 3)]
res += triomino(n-1, x, y-m)
elif x >= m and y < m:
res += [(m, m-1, 2), (m-1, m-1, 1), (m, m, 3)]
res += triomino(n-1, x-m, y)
else:
res += [(m, m, 3), (m, m-1, 2), (m-1, m, 4)]
res += triomino(n-1, x-m, y-m)
return res
```
该函数的实现与第一种类似,只是将 L 形砖块的编号和位置顺序做了一些调整。
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