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先上百度对深度搜索的定义:
如果上边的定义没有理解,那么可以这样认为:深度搜索就是一种试探性的算法,例如你在一个十字路口想要去到某地,但是你又不认识具体的路(并且你不善言辞,万事不求人),那么你只能先选一个方向走,一直走下去直到发现此路不通,这时你又会掉头回到起始的十字路口,在往另一个方向试试,直到找到你要去的那个地方。
这个不断试探的方式,套用的是递归的基本思想,大体DFS结构如下:
void dfs(控制参数)
{
边界判断(递归出口)
{
到达边界时的操作
}
未到边界时尝试每一种可能else
{
满足条件 if
{
标记
继续下一步 : dfs(step+1)(递归)
恢复初始状态,回溯
}
};
}
应用
给定一个整数 n,将数字 1∼n 排成一排,将会有很多种排列方法。
现在,请你按照字典序将所有的排列方法输出。
输入格式
共一行,包含一个整数 n。输出格式
按字典序输出所有排列方案,每个方案占一行。数据范围
1 ≤ n ≤ 7 1≤n≤71≤n≤7
输入样例:
3
输出样例:1 2 3
1 3 2
2 1 3
2 3 1
3 1 2
3 2 1
public class DFS
{
//设定一个存储的最大值
const int N = 100;
//存储路径值
static int [] arr=new int[N];
//用于标识当前点是否走过
static int[]book =new int[N+1];
/// <summary>
/// 深度搜索
/// </summary>
/// <param name="step">起始点</param>
/// <param name="sizenum">截止点</param>
public void dfs(int step, int sizenum)
{
//判断边界,已经到达边界则退出
if (step == sizenum + 1)
{
for (int i=1;i<=sizenum;i++)
{
Console.Write(arr[i]+ ",");
}
Console.WriteLine();
return;
}
for(int i=1; i<=sizenum; i++)
{
//判断当前点是否未走过
if(book[i] == 0)
{
//加入记录
arr[step] = i;
//标识当前点已经走过
book[i] = 1;
dfs(step+1, sizenum);
//回溯,取消当前点的标记
book[i] = 0;
}
}
}
}
//调用
DFS d=new DFS();
d.dfs(1, 3);
Console.ReadLine();
N-皇后问题
n−皇后问题是指将 n 个皇后放在 n×n 的国际象棋棋盘上,使得皇后不能相互攻击到,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上。
输入格式
共一行,包含整数 n。输出格式
每个解决方案占 n 行,每行输出一个长度为 n 的字符串,用来表示完整的棋盘状态。其中 . 表示某一个位置的方格状态为空,Q 表示某一个位置的方格上摆着皇后。每个方案输出完成后,输出一个空行。注意:行末不能有多余空格。输出方案的顺序任意,只要不重复且没有遗漏即可。数据范围
1 ≤ n ≤ 9 1≤n≤91≤n≤9
输入样例:4
输出样式:
.Q..
…Q
Q…
..Q...Q.
Q…
…Q
.Q..
参考其他博主的解题思路,是通过对角线和反对角线判断点与点之间是否处于同一斜线上,在通过一个数组标记是否在同一列,而行是作为控制参数
条条大陆通罗马,参考了其他博主的解题思路,得出一种不同的解法,思路如下:
假设一个点A 的坐标是[ a , b ] ,那么和该点在同一斜线上的点A′ 有四种,分别是
[a+x,b+x]、[a−x,b−x]、[a+x,b−x]、[a−x,b+x]。
前两种点横纵坐标相减和A点横纵坐标相减后一样。后两种点横纵坐标相加和A点横纵坐标相加一样。(a+x)−(b+x)=a−b
(a−x)−(b−x)=a−b
(a+x)+(b−x)=a+b
(a−x)+(b+x)=a+b
因此,根据这个我们就可以很方便的判断两个点知否在同一斜线上。只要两个点横纵坐标相加结果相等或者相减结果相等,就可以判断两个点在同一斜线上。
int n = 4;
//记录每一列是否已经放至一个皇后
int[] col = new int[n];
//图
char[][] map =
{
new char[] { '.', '.', '.', '.' },
new char[] { '.', '.', '.', '.' },
new char[] { '.', '.', '.', '.' },
new char[] { '.', '.', '.', '.' },
};
//记录上一点的坐标值
int x1 = 0;
int y1 = 0;
DFs(0, x1, y1);
//P:控制当前位于第几行
void DFs(int p,int x,int y)
{
if(p == n)
{
Console.WriteLine("------------------");
//输出结果
for(int i = 0; i < n; i++)
{
for (int j = 0; j < n; j++)
{
Console.Write(map[i][j]);
}
Console.WriteLine();
}
Console.WriteLine("------------------");
return;
}
//此处控制的是第几列
for(int i = 0;i <n; i++)
{
//判断该列是否还没放至过皇后
//判断当前点的位置是否与上一个点的位置在同一斜线上
if (col[i] == 0&&p+i!=x+y&&p-i!=x-y)
{
//将该点放至皇后
map[p][i] = 'q';
//记录该列已经存在皇后
col[i] = 1;
//递归
DFs(p+1,p,i);
//回溯
map[p][i] = '.';
col[i] = 0;
}
}
}
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