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  • 骑士周游世界之快速周游(小于1秒)**走一步看两步**
  • 作者:许夏     gordon772@yahoo.com.cn

    曾经有网友发表跳马的C程序,但发现在棋盘较大时时间很长,今对其改进,本题使用栈,但你会发现不用退栈,只用N*N步走完,(其实不用栈,用数组)。

    骑士周游世界
    在一个8×8的方格棋盘中,按照国际象棋中马的行走规则从棋盘上的某一方格出发,开始在棋盘上周游,如果能不重复地走遍棋盘上的每一个方格,这样的一条周游路线在数学上被称为国际象棋盘上马的哈密尔顿链。请你设计一个程序,从键盘输入一个起始方格的坐标,由计算机自动寻找并打印出国际象棋盘上马的哈密尔顿链。
                  
    【问题分析】
    (1)  棋盘的表示方法
    我们可以用一个8×8的二维数组A(I,J)来表示国际象棋的棋盘,在马还没有开始周游棋盘时,棋盘上所有的格都置为零。以后,马跳到哪个格,就将马跳跃的步数记录在相应的空格里。
    (2)  马的跳跃方向的确定
    在国际象棋的棋盘上,一匹马共有八个可能的跳跃方向。

    我们设置一组坐标增量来描述这八个条约方向:
    ① (1,2)      ② (2,1)
    ③ (2,-1)     ④ (1,-2)
    ⑤ (-1,-2)    ⑥ (-2,-1)
    ⑦ (-2,1)     ⑧ (-1,2)

    (3) 马的跳跃方向的表示
    设I表示行,J表示列,行增量为DI(R),列增量为DJ(R),则马向某个方向试探性地跳跃一步之后的新坐标应该表示为:NI=I+DI(R),NJ=J+DJ(R)。
    (4) 朝某个方向试探性地跳跃一步再看下一步(取下一步最小可走方向(处里边角问题)),
    任何一点的坐标加上要试探方向的坐标增量之后,都要判断一下是否已经超出了棋盘的边界。即:当I < 0,或I > 8,或J < 0,或J > 8时,都表示已经超出了棋盘的边界,这时,应该放弃该方向,转向试探下一个方向,在不出界的情况下,如果A(NI,NJ)=0,则表示该方向的前方有通路,可以继续向前跳跃。
    如果A(NI,NJ)>0,则表示该格已经走过了,不能再走。放弃该方向,并转向下一个方向进行试探。

    #include"stdio.h"
    #include"conio.h"
    #define N 19    /*How many the horse最好不要超过19(超出屏幕)*/

    int top=0;

    struct stack
    {       int x;
     int y;
     int step;
    }ma[N*N+1]={{0,0,0}};

    void push(int a[][N],int i,int j,int m)
    {   ma[top].x=i;
     ma[top].y=j;
     ma[top].step=m;
     a[i][j]=++top;
    }

    int pop(int a[][N])
    {       int temp;
     top--;
     a[ma[top].x][ma[top].y]=0;
     ma[top].x=0;
     ma[top].y=0;
     temp=ma[top].step+1;
     ma[top].step=0;
     return temp;
    }

    int jump(int i,int j,int a[][8])
    {       int col[]={2,1,-1,-2,-2,-1,1,2};
     int row[]={-1,-2,-2,-1,1,2,2,1};
     int t,ti=i,tj=j,count=0;
     for(t=0;t<8;t++){
      ti+=row[t];tj+=col[t];
      if(judge(ti,tj,a))
       count++;               /*How many ways for the horse can jump for second time.*/
      ti-=row[t];tj-=col[t];
     }
     return count;
    }

    int judge(int i,int j,int a[][N])              /*Judge the position can jump */
    {       if(i>=0&&j>=0&&i<N&&j<N&&a[i][j]==0)
      return 1;
     return 0;
    }

    sort(int a[8],int b[8])
    {       int i,min=a[0],t=0;
     for(i=1;i<8;i++){
      if(min>a[i]&&a[i]>-1&&a[i]<8){
          min=a[i];                /*Find the Min-way the horse to jump*/
          t=b[i];
      }
     }
     return t;
    }

    void disp(int a[][N])
    {       int i,j;
     for(i=0;i<N;i++){
         for(j=0;j<N;j++)
      printf("%4d",a[i][j]);
         printf("\n");
     }
    }

    void horse(int x,int y)
    {       int i=x,j=y,min,ti,tj,t,temp=0,flag=0,temp1=0;
     int count[8],num[8]={0};
     int col[]={2,1,-1,-2,-2,-1,1,2};
     int row[]={-1,-2,-2,-1,1,2,2,1};
     int a[N][N]={{0}};
     for(x=0;x<8;x++)
       count[x]=8;
     push(a,i,j,0);
     while(top<N*N)
     {       ti=i;tj=j;temp1=0;flag=0;
      for(x=0;x<8;x++)
       count[x]=8;
      for(t=temp;t<8;t++,temp1++){     /*How many ways for the horse can jump for first time*/
       ti+=row[t];tj+=col[t];
       if(judge(ti,tj,a)){
        count[temp1]=jump(ti,tj,a);
        num[temp1]=t;
        flag=1;
       }
       ti-=row[t];tj-=col[t];
      }
      if(flag){
        min=sort(count,num);
        ti+=row[min];tj+=col[min];
        push(a,ti,tj,min);        /*In the stack*/
        i=ti;j=tj;
        temp=0;
      }
      else{
        temp=pop(a);              /*Return the stack*/
        i=ma[top-1].x;
        j=ma[top-1].y;
      }
     }
     printf("\n\n");
     disp(a);
    }

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