马踏棋盘问题-贪心(matlab&c++)

1.问题描述

  将马随机放在国际象棋的Board[0~7][0~7]的某个方格中,马按走棋规则进行移动,走遍棋盘上全部64个方格。编制非递归程序,求出马的行走路线,并按求出的行走路线,将数字1,2,…,64依次填入一个8×8的方阵,输出之。

2.matlab代码

clear all

clc

chessboard=zeros(8);%初始化

DirX=[2 1 -1 -2 -2 -1 1 2];%方向向量

DirY=[1 2 2 1 -1 -2 -2 -1];

stack(1).x=0;

stack(1).y=0;

horse(chessboard,DirX,DirY,stack)
main.m
function horse(chessboard,DirX,DirY,stack)%程序入口

x=1;%X,Y用来表示初始位置的坐标

y=1;

step=1;%step表示走的步数

init();

chessboard(x,y)=step;%第一步

%应用贪心算法来求解

for step=2:64

    i=mix(x,y,DirX,DirY,chessboard);%求从某点出发可走的方向中,出口数最小的方向  

    x=x+DirX(i);

    y=y+DirY(i);

    stack(step).x=x;

    stack(step).y=y;

    chessboard(x,y)=step;

end

print(chessboard,stack);%打印结果



function init(chessboard)%初始化棋盘,将所有的格子初始化为零

chessboard=zeros(8);



function mixdir=mix(x,y,DirX,DirY,chessboard)%传入参数为某点的坐标,函数返回从该点出发的所有可行的方向中,出口数最小的方向

mixdir=0;%mixdir记录最小出口数的方向

mixnumber=9;%mixnumber记录该方向的出口数,也即所有方向中最小的出口数

for i=1:8

    if isok(x+DirX(i),y+DirY(i),chessboard)

        temp=outnumber(x+DirX(i),y+DirY(i),DirX,DirY,chessboard);

        if temp && temp=1 && x<=8 && y>=1 && y<=8 && chessboard(x,y)==0

    result=1;

else

    result=0;

end



function print(chessboard,stack)%打印数据

disp(chessboard)

for i=1:64

    fprintf('第%d步,x=%d,y=%d\n',i,stack(i).x,stack(i).y)

end
horse.m

3.c++代码

#include                                         

#include  

#include 

using namespace std;

/*-------------------------------------棋盘的定义---------------------------------------------*/

int DirX[]={2,1,-1,-2,-2,-1,1,2};                           //数组依次记录八个可走方向的横坐标   

int DirY[]={1,2,2,1,-1,-2,-2,-1};                           //数组依次记录八个可走方向的纵坐标   

int chessboard[8][8];                                                   //定义了一个8*8的棋盘   

/*--------------------------------------马的进步函数--------------------------------------------*/

void init();                                                 //初始化,主要是将棋盘各点置零   

int outnumber(int m,int n);                                  //求从某一点出发,可以有多少条路径可走   

int mix(int m,int n);                                        //求一方向,从该方向出发,到达的点,可以走的路径数目最小   

void print();                                                //打印棋盘结果   

bool isok(int m,int n);                                      //判断某个方向是否可行   

/*--------------------------------------主函数--------------------------------------------*/

void main()   

{   

	cout<<"******************************马踏棋盘*********************************";   

			int   x=0,y=0,step=1,i=0;            //X,Y用来表示初始位置的坐标,step表示走的步数,i为一代用变量   

			char ch;                             //判断输入的坐标是否正确

			init();                              //用户的输入过程  

			

			chessboard[x][y]=step;                 //记录初始位置,将该点的坐标定义为步数step   

			for(step=2;step<65;step++)

			{                                      //应用贪心算法来求解,没有回溯过程   

				i=mix(x,y);                        //求从某点出发可走的方向中,出口数最小的方向   

				x+=DirX[i];                        //前进一步   

				y+=DirY[i];   



				chessboard[x][y]=step;  

				//print();                         //打印每一步的棋盘结果,	

			}   

			print();                               //走完64步,利用贪心算法一定会有解,故无回溯,直接打印结果   

            //退出这个程序  



}   



void init()                                        //初始化棋盘,将所有的格子初始化为零   

{   

	for(int i=0;i<8;i++)   

		for(int j=0;j<8;j++)   

			chessboard[i][j]=0;   

}   



int mix(int m,int n)                               //传入参数为某点的坐标,函数返回从该点出发的所有可行的方向中,出口数最小的方向   

{                                                  //出口数为某点可走的方向数   

	int mixdir=0,mixnumber=9,a=0;                  //mixdir记录最小出口数的方向,mixnumber记录该方向的出口数,也即所有方向中最小的出口数   

	for(int i=0;i<8;i++)

	{   

		if(isok((m+DirX[i]),(n+DirY[i])))

		{                                          //首先判断某个方向是否可行   

			a=outnumber((m+DirX[i]),(n+DirY[i]));  //计算该方向的出口   

			if(a&&(a<mixnumber))  

			{                                      //如果该方向可行并且该方向的出口数比已知的最小的出口数小   

				mixnumber=a;                       //将mixnumber改为该出口数   

				mixdir=i;                          //将该方向记录为最小出口数方向   

			}   

		}   

	}   

	if(mixdir==0)  

	{                                            //此步骤针对最后一步,当step=63时,由于所有方向的出口数均为零,故需要特殊考虑   

		for(int i=0;i<8;i++)   

			if(isok   ((m+DirX[i]),(n+DirY[i])))   

				return i;   

	}   

	return mixdir;                               //返回最小出口数的方向   





}   



int outnumber(int m,int n)                      //函数针对传入的坐标,返回从该点出发所有可行的方向数,即出口数   

{

	int flag=0;                                 //flag记录方向数   

	for(int i=0;i<8;i++)                        //八个方向都遍历一遍   

		if(isok((m+DirX[i]),(n+DirY[i])))  

			flag++;                             //如果某个方向可行,出口数+1   

	return flag;                            //返回出口数   

}   



bool isok(int m,int n)                         //判断该点是否已经走过,也即某个方向是否可行,可行返回1,否则返回0   

{   

	if((m>=0)&&(m<8)&&(n>=0)&&(n<8)&&(chessboard[m][n]==0))   

		return 1;                              //没有出棋盘的边缘,并且没有走过,即为可行   

	else return 0;   

}   



void print()                                   //将棋盘的信息打印,也即将走满的格子中的步数信息显示出来   

{   

	for(int i=0;i<8;i++){   

		cout<<endl; 

		cout<<endl; 

		for(int j=0;j<8;j++)

		{   

			cout.width(6);   

			cout<<chessboard[i][j];



		}   

	}   

	cout<<endl;

	cout<<endl; 

}   
View Code

 

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