8. 递归问题,迷宫回溯算法,八皇后问题

    科技2024-06-21  74

    1.什么是递归以及需要遵守的规则

    递归就是自己调用自己,但是每一次调用自己的变量会有所改变需要遵守的规则

    2. 递归-迷宫问题

    代码实现 package com.qin.recursion; import javax.swing.*; public class MiGong { public static void main(String[] args) { //先创建一个二维数组,模拟迷宫 //地图 int [][] map = new int[8][7]; //使用1表示墙 //上下全部置位1 for (int i = 0 ;i < 7;i++){ map[0][i] = 1; map[7][i] = 1; } //左右全部置位1 for (int i = 0;i < 8 ; i++){ map[i][0] = 1; map[i][6] = 1; } //设置挡板 map[3][1] = 1; map[3][2] = 1; //输出地图 System.out.println("地图的效果"); for (int i = 0;i<8;i++){ for (int j = 0;j<7;j++){ System.out.printf("%d\t",map[i][j]); } System.out.println(); } //使用递归回溯给小球找路 setWay2(map,1,1); //输出新的地图,小球走过,并标识过的递归 System.out.println("小球走过的效果"); for (int i = 0;i<8;i++){ for (int j = 0;j<7;j++){ System.out.printf("%d\t",map[i][j]); } System.out.println(); } } //使用递归回溯来给小球找路 //1.map表示地图 i 表示行位置 j 表示列位置 ij表示从哪里开始(1,1) //2.如果找到通路,就返回true,否则就返回false //3.如果小球能到[6][5]这个位置,就说明通路找到 //4.约定:当map[i][j] 为0时,表示该点没有走过, //5.当为1时表示墙,当为2时,说明时通路 ,当为3时,说明该点走过了,但是走不通 //6.在走迷宫时:需要确定一个策略(方法) 下->右->上->左,如果该点走不通,在回溯 public static boolean setWay(int[][] map,int i ,int j){ if (map[6][5] == 2 ){ //通路已找到哦 return true; }else { if (map[i][j] == 0) { //如果当前这个点还没有走过 //按照策略走一下 下->右->上->左 map[i][j] = 2; //假定该点是走的通的 if (setWay(map,i+1,j)){ //向下走 return true; }else if (setWay(map,i,j+1)){ //向右走 return true; }else if (setWay(map,i-1,j)){ //向上走 return true; }else if (setWay(map,i,j-1)){ //向左走 return true; }else { //说明该点是走不通的,是死路 map[i][j] = 3; return false; } }else { //如果map[i][j] != 0,可能是 1,2,3 return false; } } } //第二条策略 public static boolean setWay2(int[][] map,int i ,int j){ if (map[6][5] == 2 ){ //通路已找到哦 return true; }else { if (map[i][j] == 0) { //如果当前这个点还没有走过 //按照策略走一下 上->右->下->左 map[i][j] = 2; //假定该点是走的通的 if (setWay2(map,i-1,j)){ //向上走 return true; }else if (setWay2(map,i,j+1)){ //向右走 return true; }else if (setWay2(map,i+1,j)){ //向下走 return true; }else if (setWay2(map,i,j-1)){ //向左走 return true; }else { //说明该点是走不通的,是死路 map[i][j] = 3; return false; } }else { //如果map[i][j] != 0,可能是 1,2,3 return false; } } } } 结果

    3.八皇后问题

    问题解析 注意事项:如何判断是否在同一行或者同一列 判断在同一列:那就说明数组中有数字是相同的,因为i++ ,所以不可能是同一行,我们只需要判断是否在同一列判断是否在同一斜线上:设一个点位(a,b),设另一个点位(x,y)那么当 |a-x|=|b-y| 相等时说明在同一斜线上 package com.qin.recursion; public class Queue8 { //定义一个max表示有多少个皇后 int max = 8; //定义数组array,保存皇后放置位置的结果,比如arr[8]=[0,4,7,5,2,6,1,3] int [] array = new int [max]; static int count = 0; public static void main(String[] args) { Queue8 queue8 = new Queue8(); queue8.check(0); System.out.println("一共有多少种解法:"+count); } //写一个方法,可以将皇后摆放的位置输出 private void print(){ count++; for (int i = 0;i<array.length;i++){ System.out.print(array[i]+" "); } System.out.println(); } //查看当我们放置第n个皇后,就去检查皇后是否和前面的皇后冲突 private boolean judge(int n ){ //n表示第n个皇后 for (int i = 0;i<n;i++){ //这句话表示array[i] == array[n] 表示判断第n个皇后是否和前面的n-1个皇后在同一列 //Math.abs(n-i)==Math.abs(array[n]-array[i] 表示判断第n个皇后,是否和前面的n个皇后在同一个斜线 if (array[i] == array[n] || Math.abs(n-i)==Math.abs(array[n]-array[i])){ return false; } } return true; } //编写一个方法,放置第n个皇后 //特别注意,check是每次一次递归,都有一个for循环 private void check(int n ){ if (n==max){ // n = 8 ,其实8个皇后就已经放好了 print(); return; } //一次放入皇后,并判断是否冲突 for (int i = 0; i < max; i++) { //先把当前这个皇后,放到该行的第一列 array[n] = i; //判断当放置第n个皇后到i列时,是否冲突 if (judge(n)){ //不冲突 check(n+1); } //如果冲突就继续执行array[n] = i; 即将第n个皇后,放在本行的后移一个位置 } } } 结果
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