每日一算法:骑士遍历问题
【摘要】
说明骑士旅游(Knight tour)在十八世纪初倍受数学家与拼图迷的注意,它什么时候被提出已不可考,骑士的走法为西洋棋的走法,骑士可以由任一个位置出发,它要如何走完[所有的位置?
解法骑士的走法,基本上可以使用递回来解决,但是纯綷的递回在维度大时相当没有效率,一个聪明的解法由J.C. Warnsdorff在1823年提出,简单的说,先将最难的位置走完,接下来的路就...
说明骑士旅游(Knight tour)在十八世纪初倍受数学家与拼图迷的注意,它什么时候被提出已不可考,骑士的走法为西洋棋的走法,骑士可以由任一个位置出发,它要如何走完[所有的位置?
解法骑士的走法,基本上可以使用递回来解决,但是纯綷的递回在维度大时相当没有效率,一个聪明的解法由J.C. Warnsdorff在1823年提出,简单的说,先将最难的位置走完,接下来的路就宽广了,骑士所要走的下一步,「为下一步再选择时,所能走的步数最少的一步。」,使用这个方法,在不使用递回的情况下,可以有较高的机率找出走法(找不到走法的机会也是有的)。
显然求解骑士游历问题的每一步就是马在棋盘上走的一步。在每一步马需要选择一个方向进行游历,这时记住解的每一步需要记住两件事:
1.当前步的行列位置
2.当前步已经试探过哪些方向了,以便回溯回来时能够选择一个新的方向进行试探
对于骑士游历问题一个启发式规则是,在选择当前步的方向时去选择满足下面条件的方向,
当按这个方向推进到下一位置时,这个位置所可以再选择的方向最少。
也就是说在当前位置优先选一个走起来比"艰难"的方向来推进。加入这种启发式规则之后,从运行的效果看,在求解的过程中几乎不回溯。
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#include <stdio.h>
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int travel(int x, int y);
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int board[8][8] = {0};
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int main(void)
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{
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int startx, starty;
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int i, j;
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printf("输入起始点:");
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scanf("%d %d", &startx, &starty);
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if(travel(startx, starty))
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{
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printf("游历完成!\n");
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for(i = 0; i < 8; i++)
-
{
-
for(j = 0; j < 8; j++)
-
{
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printf("%2d ", board[i][j]);
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}
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printf("\n");
-
}
-
}
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else
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{
-
printf("游历失败!\n");
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}
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return 0;
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}
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int travel(int x, int y)
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{
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// 对应骑士可走的八个方向 ,按顺时针方向查找
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int ktmove1[8] = {-2, -1, 1, 2, 2, 1, -1, -2};//左右方向
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int ktmove2[8] = {1, 2, 2, 1, -1, -2, -2, -1};//上下方向
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// 测试下一步的出路
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int nexti[8] = {0};//左右方向
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int nextj[8] = {0};//上下方向
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// 记录出路的个数,最少的个数即为我们所求
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int exists[8] = {0};
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int i, j, k, m, l;
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int tmpi, tmpj;
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int count, min, tmp;
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i = x;
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j = y;
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board[i][j] = 1;//设置入口处为1
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for(m = 2; m <= 64; m++)
-
{//2...64
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for(l = 0; l < 8; l++)
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{//出路的个数初始为0
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exists[l] = 0;
-
}
-
l = 0;
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// 试探八个方向
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for(k = 0; k < 8; k++)
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{
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tmpi = i + ktmove1[k];
-
tmpj = j + ktmove2[k];
-
// 如果是边界了,不可走
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if(tmpi < 0 || tmpj < 0 || tmpi > 7 || tmpj > 7)
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{
-
continue;
-
}
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// 如果这个方向可走,记录下来
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if(board[tmpi][tmpj] == 0)
-
{//记录方向
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nexti[l] = tmpi;
-
nextj[l] = tmpj;
-
// 可走的方向加一个
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l++;
-
}
-
}
-
count = l;
-
// 如果可走的方向为0个,返回
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if(count == 0)
-
{
-
return 0;
-
}
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else if(count == 1)
-
{
-
// 只有一个可走的方向
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// 所以直接是最少出路的方向
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min = 0;
-
}
-
else
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{
-
// 找出下一个位置的出路数
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for(l = 0; l < count; l++)
-
{
-
for(k = 0; k < 8; k++)
-
{
-
tmpi = nexti[l] + ktmove1[k];
-
tmpj = nextj[l] + ktmove2[k];
-
if(tmpi < 0 || tmpj < 0 ||
-
tmpi > 7 || tmpj > 7)
-
{
-
continue;
-
}
-
if(board[tmpi][tmpj] == 0)
-
{//记录下一个位置的出路数
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exists[l]++;
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}
-
}
-
}
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tmp = exists[0];
-
min = 0;
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// 从可走的方向中寻找最少出路的方向
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for(l = 1; l < count; l++)
-
{
-
if(exists[l] < tmp)
-
{
-
tmp = exists[l];
-
min = l;
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}
-
}
-
}
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// 走最少出路的方向
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i = nexti[min];
-
j = nextj[min];
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board[i][j] = m;
-
}
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return 1;
-
}
文章来源: blog.csdn.net,作者:悦来客栈的老板,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。
原文链接:blog.csdn.net/qq523176585/article/details/15340761
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