过河卒问题的动态规划求解(分支限界或者回溯过于耗时)




如图,A 点有一个过河卒,需要走到目标 B 点。卒行走规则:可以向下、或者向右。同时在棋盘上的任一点有一个对方的马(如上图的C点),该马所在的点和所有跳跃一步可达的点称为对方马的控制点。例如上图 C 点上的马可以控制 9 个点(图中的P1,P2 … P8 和 C)。卒不能通过对方马的控制点。



#include #include "OJ.h"

 
   
#define  MAX_AXIS  21
#define  HORSEMAX  9
/*
功能:计算出卒从 A 点(0,0)能够到达 B 点的路径的条数。
    
输入参数:
        int B_axis[2]: B点所在位置的坐标,B_axis[0]:横坐标,B_axis[1]:纵坐标
        int C_axis[2]:马所在位置的坐标,C_axis[0]:横坐标,C_axis[1]:纵坐标

输出参数:
         long long result: 返回从A点(绕过C点所控制区域)到B点的路径条数
返回值:
        无

        */
void GetResult(int B_axis[2], int C_axis[2], long long & result)
{
    long long pathCnt[MAX_AXIS][MAX_AXIS] = {0};
    bool availPos[MAX_AXIS][MAX_AXIS];
    int horseJump[HORSEMAX][2] = {{2,1},{2,-1},{-2,-1},{-2,1},{1,2},{-1,2},{1,-2},{-1,-2},{0,0}};//马可以到达的范围
    for (int i = 0 ; i < HORSEMAX ; i++)
    {
        if ((horseJump[i][0] + C_axis[0]) < 0 || (horseJump[i][1] + C_axis[1]) < 0)
        {
            continue;
        }
        availPos[horseJump[i][0] + C_axis[0]][horseJump[i][1] + C_axis[1]] = false;
    }
    
    pathCnt[0][0] = 1;
    int i, j;
    for (i = 0 ; i <= B_axis[0] ; i++)
    {
        for (j = 0 ; j <= B_axis[1]; j++)
        {
            if ((i - 1) < 0 && (j - 1) >= 0 && availPos[i][j]) //沿着水平边线走的话路径只有一条
            {
                pathCnt[i][j] = pathCnt[i][j - 1];
            }
            if ((i - 1) >= 0 && (j - 1) < 0 && availPos[i][j])//沿着竖直边线走的话路径只有一条
            {
                pathCnt[i][j] = pathCnt[i - 1][j];
            }
            if((i - 1) >= 0 && (j - 1) >= 0 && availPos[i][j]) //一旦离开了水平和竖直边线,路径的条数就是横着过来和竖着过来的和
            {
                pathCnt[i][j] = pathCnt[i - 1][j] + pathCnt[i][j - 1];
            }
        }
    }
    result = pathCnt[B_axis[0]][B_axis[1]];
}



回溯法求解:


public class Demo {
    /**
     *     
     * 功能:计算出卒从 A 点(0,0)能够到达 B 点的路径的条数。    
     * @param B_axis B点所在位置的坐标,B_axis[0]:横坐标,B_axis[1]:纵坐标
     * @param C_axis 马所在位置的坐标,C_axis[0]:横坐标,C_axis[1]:纵坐标
     * @return 返回从A点(绕过C点所控制区域)到B点的路径条数
     */
    class Point
    {
        Point(int a,int b){x=a;y=b;}
        int x;
        int y;
    }
    int traceCount=0;
    Point curr;
    Point []path;
    Point des;
    Point horse;
    
    Boolean checkVacancy(Point p)
    {
        if((p.x==horse.x)&&(p.y==horse.y)) return false;
        if((Math.abs(p.x-horse.x)==2)&&(Math.abs(p.y-horse.y)==1)) return false;
        if((Math.abs(p.x-horse.x)==1)&&(Math.abs(p.y-horse.y)==2)) return false;
        if(p.x>des.x||p.y>des.y) return false;
        return true;
    }
    void stepBack(String dir)
    {
        if(dir=="left") curr.y--;
        if(dir=="up") curr.x--;
        
        
    }
    Boolean Exceed()
    {
        if(curr.x>des.x)
        {
            curr.x--;
            return true;
        }
        if(curr.y>des.y)
        {
            curr.y--;
            return true;
        }
        return false;
    }
    Boolean stepRight()
    {
        if(checkVacancy(new Point(curr.x,curr.y+1)))
            {
            curr.y+=1;
            return true;
            
            }
        return false;
    }
    Boolean stepDown()
    {
        if(checkVacancy(new Point(curr.x+1,curr.y)))
        {
            curr.x+=1;
            return true;
        }
        return false;
    }
    void debug()
    {
        System.out.println("the curr x:"+curr.x+" the y:"+curr.y);
    }
    void backTrace(int t,int h)
    {
        //debug();
        
        if((curr.x==des.x)&&(curr.y==des.y))
        {
            traceCount++;
            return;  //递归出口
        }
        if(stepRight())
        {
            backTrace(t+1,h);
            stepBack("left");
        }
        if(stepDown())
        {
            backTrace(t,h+1);
            stepBack("up");
        }
    }
    public long getResult(int[] B_axis, int[] C_axis) {
        // coding
        if(B_axis==null||C_axis==null) return 0;
        if(B_axis.length!=2||C_axis.length!=2)return 0;
        
        des=new Point(B_axis[0],B_axis[1]);
        horse=new Point(C_axis[0],C_axis[1]);
        if(des.x<0||des.y<0) return 0;
        if((des.x==horse.x)||(des.y==horse.y)) return 0;
        curr=new Point(0,0);
        traceCount=0;
        backTrace(0,0);
        return traceCount;
    }
}


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