分享一道DFS常见题目 C++实现路径之谜

news2024/11/15 6:45:32

题目描述:路径之谜

小明冒充X星球的骑士,进入了一个奇怪的城堡。

城堡里边什么都没有,只有方形石头铺成的地面。

假设城堡地面是 n x n 个方格。【如图1.png】所示。

按习俗,骑士要从西北角走到东南角。
可以横向或纵向移动,但不能斜着走,也不能跳跃。
每走到一个新方格,就要向正北方和正西方各射一箭。
(城堡的西墙和北墙内各有 n 个靶子)

同一个方格只允许经过一次。但不必走完所有的方格。

如果只给出靶子上箭的数目,你能推断出骑士的行走路线吗?

有时是可以的,比如图1.png中的例子。

本题的要求就是已知箭靶数字,求骑士的行走路径(测试数据保证路径唯一)

输入格式

第一行一个整数N(0<N<20),表示地面有 N x N 个方格
第二行N个整数,空格分开,表示北边的箭靶上的数字(自西向东)
第三行N个整数,空格分开,表示西边的箭靶上的数字(自北向南)

输出格式

一行若干个整数,表示骑士路径。

为了方便表示,我们约定每个小格子用一个数字代表,从西北角开始编号: 0,1,2,3....
比如,图1.png中的方块编号为:

0  1  2  3
4  5  6  7
8  9  10 11
12 13 14 15

样例输入

4

2 4 3 4

4 3 3 3

样例输出

0 4 5 1 2 3 7 11 10 9 13 14 15

代码实现:

#include<iostream>
using namespace std;
int n;
int a[20], b[20];//a数组为自西向东的靶数,b数组为自北向南的靶数
int arr[20][20];//格子标记,按题目要求,0,1,2,3,4,...,n-1
int vis[20][20] = { 0 };//标记该点是否被走过
int top;//栈顶
int stack[20];//调用栈,存储路径,即答案
int dx[4] = { 1,0,-1,0 };//方向坐标,对应下左上右(见上图)
int dy[4] = { 0,-1,0,1 };//方向坐标,对应下左上右
bool check()//检查靶子上的靶数是否为0,因为采用的减法,所以为0,说明路径正确,否则说明路径不正确
{
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		if (a[i] != 0 || b[i] != 0)
			return false;
	}
	return true;
}
void dfs(int x, int y)
{
	if (a[y] < 0 || b[x] < 0)//剪枝  如果要射的箭数小于0了,那么就说明多射了一箭,再继续走下去就不可能符合题目的要求了
		return;
	if (x == n - 1 && y == n - 1)//终止条件,到达最后一个格子,坐标为(n-1,n-1)
	{
		if (check())//靶数对应正确,则输出,否则继续递归
		{
			for (int i = 0; i < top; i++)
				cout << stack[i] << " ";
			cout << endl;
		}
		return;
	}
	for (int i = 0; i < 4; i++)//下一步往哪个方向走(共4个方向)
	{
		int tx, ty;//下一点的坐标
		tx = x + dx[i];
		ty = y + dy[i];
		if (vis[tx][ty] == 0 && tx >= 0 && tx < n && ty >= 0 && ty < n)//未被访问,且未超出格子
		{
			vis[tx][ty] = 1;//标记为访问
			stack[top++] = arr[tx][ty];//格子对应标记入栈
			a[ty]--;//靶数对应减1
			b[tx]--;
			dfs(tx, ty);//从当前坐标继续向后走(递归调用)
			a[ty]++;//回溯(靶数对应加1)
			b[tx]++;
			top--;//出栈
			vis[tx][ty] = 0;//标记为未访问
		}
	}
}
int main()
{
	cin >> n;
	for (int i = 0; i < n; i++)//输入靶数
		cin >> a[i];
	for (int i = 0; i < n; i++)
		cin >> b[i];
	for (int i = 0,k=0; i < n; i++)//初始化格子标记0,1,2,3,4,...,n-1
		for (int j = 0; j < n; j++)
			arr[i][j] = k++;
	//从第一个格子开始,将第一个格子做一些初始化
	vis[0][0] = 1;//标记为访问
	stack[0] = arr[0][0];//入栈
	top = 1;//栈内元素个数为1
	a[0]--;//对应靶数减1
	b[0]--;
	dfs(0, 0);//从坐标(0,0)开始向后走
	return 0;
}

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