素数环问题:
- 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,输出所有方案,注意同一个环应恰好输出一次.n<==16
- 样例输入:
- 6
- 样例输出:
- 1 4 3 2 5 6
- 1 6 5 2 3 4
回溯法解决素数环问题是比较简单的,我设计了一个递归函数,函数的功能是: 在不停的尝试结果数列中的下一个,假如尝试到最后一个还可以放置数字的话,就得到一种解决方案并输出,直到求出所有的解决方案,因为题目要求输出时候从整数1开始,所以我直接设置第一个为1,从第二个开始尝试。
代码如下 :
import java.util.*;
public class HuiSuPrimeLoop {
static int[] visit = null;
static int[] result = null;
static int n =0;
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Scanner sc = new Scanner(System.in);
n = sc.nextInt();
visit = new int[n+1];
result = new int[n];
handle(0);
}
private static boolean isPrime(int num){
if (num == 2 || num == 3) {
return true;
}
if (num%6 !=1 && num%6 != 5) {
return false;
}
for (int i = 5; i*i <= num; i=i+6) {
if (num%i==0 || num%(i+2)==0) {
return false;
}
}
return true;
}
public static void handle(int i){
for(int j=1;j<=n;j++){
if(i!=0){ // 因为要形成一个闭环,所以1和其他元素不同,因为1一开始的时候没有前一项
if(i==n-1){ //最后一项要注意需要和第一项相加之后的数字是质数
if(visit[j]==0&&isPrime(j+result[0])&&isPrime(result[i-1]+j)){
result[i] = j;
visit[j] = -1;
for(int k=0;k<n;k++){
System.out.print(result[k]+" ");
}
System.out.println();
visit[j]=0;
result[i] = 0;
}
}else if(visit[j]==0&&isPrime(result[i-1]+j)){
result[i] = j;
visit[j] = -1;
handle(i+1);
visit[j]=0;
result[i] = 0;
}
}else if(i==0){
if(visit[j]==0){
result[i] = j;
visit[j] = -1;
handle(i+1);
visit[j]=0;
result[i] = 0;
}
}
}
}
}
结果如下 :