有n行m列的矩形框,填入数字123….n*m,每个数字只能能使用1次,要求左边的数字比右边的大,上边的数字比下边大,请编写程序求出有多少种填写方法。
时间: 2023-09-25 14:06:55 浏览: 170
### 回答1:
这是一道典型的回溯算法题目。
我们可以先定义一个二维数组来表示矩形框,然后从左上角开始,依次填入数字,每次填完一个数字后判断是否满足左边的数字比右边的大,上边的数字比下边大的要求。如果满足要求,则继续填下一个数字;如果不满足要求,则回溯到上一个位置,尝试填入另一个数字。
具体实现可以使用递归函数来实现,递归函数的参数包括当前要填的数字、当前填的位置、已经填好的数字等信息。
最后,我们可以使用计数器来统计符合要求的填写方法的数量。
代码如下:
### 回答2:
题目要求在一个n行m列的矩形框中填入数字1到n*m,每个数字只能使用一次,并且要求左边的数字比右边的大,上边的数字比下边的大。要求编写程序求出有多少种填写方法。
我们可以使用递归的方式解决问题。假设当前已经填写了前k个数字,其中第i行第j列的数字为x[i][j],那么可以得到以下几个条件:
1. x[i][j] > x[i][j-1](左边的数字比右边的大)
2. x[i][j] > x[i-1][j](上边的数字比下边的大)
根据这两个条件,我们可以设计递归函数。假设函数f(i, j)表示从第i行第j列开始填写数字的方案数,那么可以得到以下递归关系:
f(i, j) = Σ f(i, j+1),其中x[i][j] > x[i][j+1]
+ Σ f(i+1, j),其中x[i][j] > x[i+1][j]
边界条件为f(n, m) = 1,表示填写完最后一格时的方案数为1。
按照上述递归关系进行递归计算,最后得到f(1, 1)即可得到总的方案数。
以下是一个示例代码实现:
```python
def countFillWays(n, m):
memo = [[0] * (m+1) for _ in range(n+1)]
def dfs(i, j):
if i == n + 1:
return 1
if j == m + 1:
return dfs(i+1, 1)
if memo[i][j] != 0:
return memo[i][j]
count = 0
for k in range(1, n*m+1):
if (k > i and k > j) or (k < i and k < j):
count += dfs(i, j+1)
memo[i][j] = count
return count
return dfs(1, 1)
```
以上代码使用了一个memo数组来保存计算结果,避免重复计算。最后调用`countFillWays(n, m)`即可得到总的方案数。
### 回答3:
题目要求在一个n行m列的矩形框中填入数字1, 2, 3, ..., n*m,每个数字只能使用1次,并满足左边的数字比右边的大,上边的数字比下边的大。我们可以使用回溯法来解决这个问题。
首先,我们定义一个n行m列的二维数组grid来表示矩形框,grid[i][j]表示第i行第j列填入的数字。
然后,我们定义一个数组used来表示数字是否被使用,used[i]为true表示数字i已经被使用,为false表示数字i还未被使用。
然后,我们编写一个回溯函数backtrack,其中需要三个参数:当前正在填入的数字cur,当前要填入的位置row和col。回溯函数的实现如下:
```python
def backtrack(cur, row, col):
if cur > n*m:
# 如果当前数字超过了n*m,表示所有数字都已经填完,此时可行解+1
nonlocal count
count += 1
return
for i in range(row, n): # 遍历行
start_col = col if i == row else 0 # 如果是同一行,从当前列开始遍历,否则从第0列开始
for j in range(start_col, m): # 遍历列
if not used[cur]:
if col > 0 and grid[i][col-1] <= cur:
# 左边的数字没有大于当前数字cur,不满足条件,跳过
continue
if row > 0 and grid[row-1][col] <= cur:
# 上边的数字没有大于当前数字cur,不满足条件,跳过
continue
grid[i][j] = cur
used[cur] = True
if j < m-1:
backtrack(cur+1, i, j+1) # 填下一列
else:
backtrack(cur+1, i+1, 0) # 填下一行
grid[i][j] = 0
used[cur] = False
```
最后,我们调用回溯函数backtrack来求解可行解的个数。初始化count为0,然后从数字1开始填入矩形框,起始位置为(0, 0)。调用回溯函数后,最终count的值即为可行解的个数。
```python
n = int(input("请输入矩形框的行数:"))
m = int(input("请输入矩形框的列数:"))
grid = [[0] * m for _ in range(n)]
used = [False] * (n*m)
count = 0
backtrack(1, 0, 0)
print("可行解的个数为:", count)
```
这样我们就通过回溯法求出了有多少种填写方法。