(一)八皇后问题
(1)回溯
#include <iostream> #include <string> #define MAXN 100 using namespace std; int tot = 0, n = 8; int C[MAXN]; void search(int cur) { if(cur == n) ++tot; //递归边界,仅仅要走到了这里。全部皇后必定不冲突 else for(int i = 0; i < n; ++i) { int ok = 1; C[cur] = i; //尝试把第cur行的皇后放在第i列 for(int j = 0; j < cur; ++j) { //检查是否和前面的皇后冲突 if(C[cur] == C[j] || cur-C[cur] == j-C[j] || cur+C[cur] == j+C[j]) { ok = 0; break; } } if(ok) search(cur+1); //假设合法,则继续递归 } } int main() { search(0); cout << tot << endl; return 0; }
(2)利用二维数组优化的回溯法
#include <iostream> #include <string> #define MAXN 100 using namespace std; int tot = 0, n = 8; int vis[3][MAXN], C[MAXN]; void search(int cur) { if(cur == n) ++tot; else for(int i = 0; i < n; ++i) { if(!vis[0][i] && !vis[1][cur+i] && !vis[2][cur-i+n]) { //利用二维数组直接推断 C[cur] = i; vis[0][i] = vis[1][cur+i] = vis[2][cur-i+n] = 1; //改动全局变量 search(cur+1); vis[0][i] = vis[1][cur+i] = vis[2][cur-i+n] = 0; //这里一定要改回来! } } } int main() { memset(vis, 0, sizeof(vis)); search(0); cout << tot << endl; return 0; }
在上面的程序中,vis数组表示已经放置的皇后占领了哪些列、主对角线和副对角线。
一般的在回溯法中,假设改动了全局变量vis数组,那么递归调用结束后一定要改动回来!由于在解答树中,假设下一层不满足条件,那么就须要回溯。那么就要把改动过的vis给改回来,那样,才干继续进行下一次的推断!!!
(二)素数环
题目:输入正整数n,把整数1。2,3,…,n组成一个环。使得相邻两个整数之和均为素数。
输出时从整数1開始逆时针排列。
同一个环应该恰好输出一次。
典型的回溯法,代码例如以下:
#include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int MAXN = 1000; int isp[MAXN], vis[MAXN], A[MAXN], n; int is_prime(int x) { //推断一个数是否为素数 for(int i = 2; i*i <= x; ++i) { if(x % i == 0) return 0; } return 1; } void dfs(int cur) { if(cur == n && isp[A[0] + A[n-1]]) { for(int i = 0; i < n; ++i) cout << A[i] << " "; cout << endl; }else { for(int i = 2; i <= n; ++i) { if(!vis[i] && isp[i + A[cur-1]]) { A[cur] = i; //数字i满足条件,所以第cur个位置能够放数字i vis[i] = 1; dfs(cur+1); vis[i] = 0; //跟上题一样。一定不能忘记把vis的值改回来,原因见上一题的代码凝视 } } } } int main() { memset(vis, 0, sizeof(vis)); //递归调用之前,一定要把vis函数清0 cin >> n; for(int i = 2; i <= 2*n; ++i) isp[i] = is_prime(i); //推断一个数不是质数。为了方便后推断 A[0] = 1; //从标题中的规定的第一个数字1开始 dfs(1); //所以递归调用位置的1开始,而不是从位置0开始,因为数字第一位置已被确定是1 return 0; }