递归总结:八皇后问题(N皇后问题)、汉诺塔(N阶汉诺塔)、全排列问题(ing)

1.N皇后问题

问题描述:

在一个N * N的棋盘上摆放N个“皇后”,要求两两不在同一直线或斜线上,计算有多少种摆放方法。当N = 8时,即为八皇后问题。

代码:

#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<set>
#include<map>
#include<vector>
using namespace std;
typedef long long LL;

int c[10]; //数组c表示在第x行皇后的列编号,即pos = (x, c[x])
int ans = 0;
int n;

//逐行放置皇后
void solve(int cur){ //cur用来记录皇后编号
    if(cur == n) ans++;
    else{
        for(int i = 0; i < n; i++){
            bool flag = true;  //用来标记当前皇后是否和之前已经放置过的皇后发生冲突
            c[cur] = i;  //记录当前皇后所在的列
            for(int j = 0; j < cur; j++) {
                if(c[cur] == c[j] || cur - c[cur] == j - c[j] || cur + c[cur] == j + c[j]){  //由于是逐行放置,所以不需要判断是否在同一行,只需判断是否在同一列或同一对角线
                    flag = false;
                    break;
                }
            }
            if(flag) solve(cur + 1);  //如果没有发生冲突,继续寻找下一个皇后位置
        }
    }
}

int main()
{
    cin >> n;
    solve(0);
    cout << ans << endl;
    return 0;
}

使用vis数组标记更高效的代码:

void solve(int cur){
    if(cur == n) ans++;
    else{
        for(int i = 0; i < n; i++){
            //利用二维数组直接判断,需要注意主对角线标识y-x可能为负,存取时要加上n
            if(vis[0][i] || vis[1][cur+i] || vis[2][cur-i+n]) continue;
            //c[cur] = i; 如果不需要打印,可以省略c数组 
            vis[0][i] = vis[1][cur+i] = vis[2][cur-i+n] = 1; //给同一列和对角线打标记
            solve(cur + 1);
            vis[0][i] = vis[1][cur+i] = vis[2][cur-i+n] = 0; //取消标记
        }
    }
}

2.汉诺塔问题

问题描述:

有三根杆子A,B,C。A杆上有 N 个 (N>1) 穿孔圆盘,盘的尺寸由下到上依次变小。要求按下列规则将所有圆盘移至 C 杆:

  1. 每次只能移动一个圆盘;
  2. 大盘不能叠在小盘上面。

提示:可将圆盘临时置于 B 杆,也可将从 A 杆移出的圆盘重新移回 A 杆,但都必须遵循上述两条规则。
问:如何移?最少要移动多少次?

(a)是初始状态,也就是递归的起点。假设 n=4, move(4, A, B, C):把n个环从A按照一定的规则,借助B,移动到C
(b)是step1完成的时候的状态,已经将所有的 n-1,这里也就是3个环从A挪到了B 。第一处递归:move(n-1, A, C, B) ,实现将 n-1 个环从A,借助C,移动到B
(c)是step2,此时需要将第n个,也就是第四个最大的环从A挪到C:move(1,A,B,C),或者直接 printf(“A -> C”);
(d)是step3,此时需要将B上面的 n-1 个环从B挪到C。第二处递归:move(n-1,B,A,C) ,实现将 n-1 个环从B,借助A,移动到C

代码:

void move (int n, char from, char buffer, char to){
    if (n == 1) {
        cout << "Move" << n << " from " << from << " to " << to << endl;
    }
    else {
        move (n-1, from, to, buffer);
        move (1, from, buffer, to);
        move (n-1, buffer, from, to);
    }
}

3.全排列问题

问题描述:

从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排列起来,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。当 m=n 时所有的排列情况叫全排列。

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转载自blog.csdn.net/Jasmineaha/article/details/80994066