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回溯就是算法是搜索算法中一种控制策略,是一个逐个试探的过程。在试探的过程中,如果遇到错误的选择,就会回到上一步继续选择下一种走法,一步一步的进行直到找到解或者证明无解为止。
如下是一个经典回溯问题n皇后的解答树:
下面就从n皇后说起:
【问题描述】
在n×n的国际象棋盘上,放置n个皇后,使任何一个皇后都不能吃掉另一个,需满足的条件是:同一行、同一列、同一对角线上只能有一个皇后。求所有满足要求的放置方案。4皇后的放置方案如下:
【输入】一个正整数n。
【输出】每行代表一种放置方案:第i行的第一个数是i,表示第i种方案,后面一个冒号,然后是用空格隔开的n个数,其中第i个数x[i]表示第i行上的皇后放在第x[i]列;最后一行:一个整数,表示方案总数。
【样例输入】
4
【样例输出】
1:2 4 1 3
2:3 1 4 2
2
这个题目简直是太经典了,一提到回溯第一个想到的就是它。这个题非常的通俗易懂,就是在一个n*n的棋盘上满足条件地放置n个皇后,每种组合搜一遍就好了。在搜的过程中判断下一步的某种方向是否可以走,如果可以的话就进入下一层,如果不符合要求就搜下一个方向,搜完这一层的所有方向以后就回到上一层,继续搜上一层的下一个方向。
不知道大家看懂了没有,如果没看懂,看代码就懂了。。
上代码:
#include<iostream> #include<cstdio> using namespace std; int n; int sum=0;//解法存放个数 int a[100000];//存放皇后位置数据 bool b[1000000]={0},c[1000000]={0},d[10000000]={0};//b存储y方向,c、d存储对角线 void print() { sum++; cout<<sum<<‘:‘; for(int i=1;i<=n;i++) { cout<<a[i]<<‘ ‘; } cout<<endl; } int search(int x) { for(int j=1;j<=n;j++)//遍历本层中每种方向 { if((!b[j])&&(!c[x+j])&&(!d[x-j+n-1]))//如果满足条件 { a[x]=j;//存入皇后数据 b[j]=1;//占领y轴 c[x+j]=1;//占领对角线 d[x-j+n-1]=1;//占领对角线 if(x==n) { print();//如果有完整解,输出 } else { search(x+1);//如果没有继续找下一行 } b[j]=0;//找完之后取消占领 c[x+j]=0; d[x-j+n-1]=0; } } } int main() { cin>>n; search(1);//从第一个开始找 cout<<sum; }
把思想带到代码里应该就看懂了吧。
回溯就是这样一层一层的找,找完本层返回上一层继续找,直到找到正确解为止。
继续再看一道题:
3、素数链
设计程序将1。。。n排成一排,使任意两个相邻的数的和为素数。第1个和最后一个的和也为素数.输出一种方案即可。
输入:
n (n<=100)
输出:
1到n的一个序列,中间用一个空格隔开。第一个数为1。
如果无解输出-1。
样例输入:
10
样例输出:
1 2 3 4 7 6 5 8 9 10
这道题和刚才那道n皇后的思路是一样的,遍历所有可能,在遍历的过程中判断,如果可以就继续搜下一层。
代码如下:
#include<cstdio> #include<iostream> const int maxx=1000; using namespace std; int n; int numguo[maxx]={0}; bool guo[maxx]={0},pguo=0; int c=0; int sushu(int x)//验证素数的函数 { //关于判断素数的题很早就做过,这里我就不解释了 int i=2; while(i<x) { if(x%i==0) return 0;//如果不是直接跳出返回0 i++; } return 1;//如果是的话返回1 } int panduan() { int t; for(int i=1;i<n;i++)//判断是否达到要求 { if(!sushu(numguo[i]+numguo[i+1]))//这里我直接放到函数里去验证 { return 0;//如果不是素数就直接跳出返回0 } } if(!sushu(numguo[n]+numguo[1])) return 0;//注意别忘了最后一个和第一个数字的和是否为素数 return 1;//正确的话返回1 } int print() { c++;//可能方法+1 for(int i=1;i<=n;i++){ cout<<numguo[i]<<‘ ‘; } cout<<endl; } int search(int x) { for(int i=1;i<=n;i++)//搜索本层中每种可能 { if(!guo[i]) { guo[i]=1;//占领 numguo[x]=i;//标记 if(x==n)//如果达到数量要求 { if(panduan())//如果符合要求 { if(!pguo)//如果没输出过 { pguo=1;//输出过 print();//输出 return 0;//搜到就直接跳出 } } } else search(x+1); guo[i]=0; numguo[x]=0; } } } int main() { cin>>n; search(1);//从第一个开始找 if(!c) cout<<"-1";//如果没可能就输出“-1” return 0; }
这些代码中我用了很多的函数,这样节约了代码长度,也更加方便(个人觉得)。
回溯就是这个中心思想,一步步往下搜,一层层的搜,直到搜完或找到结果为止。
其实上面两道题都是很水的基础,再往后还有回溯遍历图、树等等等等。。
ending。。。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/zhangone/p/5056106.html