历届试题_方块填数


【编程题】(满分33分)

“数独”是当下炙手可热的智力游戏。一般认为它的起源是“拉丁方块”,是大数学家欧拉于1783年发明的。

如图[1.jpg]所示:6x6的小格被分为6个部分(图中用不同的颜色区分),每个部分含有6个小格(以下也称为分组)。

开始的时候,某些小格中已经填写了字母(ABCDEF之一)。需要在所有剩下的小格中补填字母。

全部填好后,必须满足如下约束:

1. 所填字母只允许是A,B,C,D,E,F 中的某一个。

2. 每行的6个小格中,所填写的字母不能重复。

3. 每列的6个小格中,所填写的字母不能重复。

4. 每个分组(参见图中不同颜色表示)包含的6个小格中,所填写的字母不能重复。

为了表示上的方便,我们用下面的6阶方阵来表示图[1.jpg]对应的分组情况(组号为0~5):
000011
022013
221113
243333
244455
445555

用下面的数据表示其已有字母的填写情况:
02C
03B
05A
20D
35E
53F

很明显,第一列表示行号,第二列表示列号,第三列表示填写的字母。行号、列号都从0开始计算。

一种可行的填写方案(此题刚好答案唯一)为:

E F C B D A
A C E D F B
D A B E C F
F B D C A E
B D F A E C
C E A F B D

你的任务是:编写程序,对一般的拉丁方块问题求解,如果多解,要求找到所有解。

【输入、输出格式要求】

用户首先输入6行数据,表示拉丁方块的分组情况。

接着用户输入一个整数n (n<36), 表示接下来的数据行数

接着输入n行数据,每行表示一个预先填写的字母。

程序则输出所有可能的解(各个解间的顺序不重要)。

每个解占用7行。

即,先输出一个整数,表示该解的序号(从1开始),接着输出一个6x6的字母方阵,表示该解。

解的字母之间用空格分开。

如果找不到任何满足条件的解,则输出“无解”

例如:用户输入:
000011
022013
221113
243333
244455
445555
6
02C
03B
05A
20D
35E
53F

则程序输出:
1
E F C B D A
A C E D F B
D A B E C F
F B D C A E
B D F A E C
C E A F B D

再如,用户输入:
001111
002113
022243
022443
544433
555553
7
04B
05A
13D
14C
24E
50C
51A
则程序输出:
1
D C E F B A
E F A D C B
A B F C E D
B E D A F C
F D C B A E
C A B E D F
2
D C E F B A
E F A D C B
A D F B E C
B E C A F D
F B D C A E
C A B E D F
3
D C F E B A
A E B D C F
F D A C E B
B F E A D C
E B C F A D
C A D B F E
4
D C F E B A
B E A D C F
A D C F E B
F B E A D C
E F B C A D
C A D B F E
5
D C F E B A
E F A D C B
A B C F E D
B E D A F C
F D B C A E
C A E B D F
6
D C F E B A
E F A D C B
A B D F E C
B E C A F D
F D B C A E
C A E B D F
7
D C F E B A
E F A D C B
A D B F E C
B E C A F D
F B D C A E
C A E B D F
8
D C F E B A
F E A D C B
A D B C E F
B F E A D C
E B C F A D
C A D B F E
9
D C F E B A
F E A D C B
A F C B E D
B D E A F C
E B D C A F
C A B F D E


【注意】

请仔细调试!您的程序只有能运行出正确结果的时候才有机会得分!

在评卷时使用的输入数据与试卷中给出的实例数据可能是不同的。

请把所有函数写在同一个文件中,调试好后,拷贝到【考生文件夹】下对应题号的“解答.txt”中即可。

相关的工程文件不要拷入。

源代码中不能使用诸如绘图、Win32API、中断调用、硬件操作或与操作系统相关的API。

允许使用STL类库,但不能使用MFC或ATL等非ANSI c++标准的类库。

例如,不能使用CString类型(属于MFC类库);例如,不能使用randomize, random函数(不属于ANSI C++标准)

 思路:这道题很容易想到深搜,只不过稍作修改,相比于n皇后问题,这道题与之不同的地方就是引起回溯的地方不同,N皇后是皇后所处的位置不同,要对每行每个位置都进行试探,

而该题也是每行每个位置都进行试探,但是回溯的地方不是位置,而是每个位置的填充字母的选择,即每个地方通过回溯字母的选择来进行试探,寻求满足最终结果的方案。

code:

 1 #include<bits/stdc++.h>
 2 
 3 using namespace std;
 4 int array[6][6];//表示拉丁方块的分组情况。
 5 char array1[6][6];//表示预先填写的字母。
 6 char array2[6]={'A','B','C','D','E','F'};//填写的方案 
 7 int sum=0;//总方案数 
 8 int Test1(int level,int m,char c)//检测函数 
 9 {
10     for(int i1=0;i1<6;i1++){//检查同一列 
11         if(i1==m){
12             continue;
13         } 
14         if(array1[level][i1]==c) return 0;
15     } 
16     for(int i2=0;i2<6;i2++){//检查同一行 
17         if(i2==level){
18             continue;
19         } 
20         if(array1[i2][m]==c) return 0;
21     } 
22     for(int i=0;i<6;i++){//检查同一组 
23         for(int j=0;j<6;j++){
24         if(array[i][j]==array[level][m]){
25             if(c==array1[i][j]&&((i==level&&j==m)==false)){
26                 return 0;
27             }
28         }
29         }
30     }
31     return 1;
32 }
33 
34 void  f(int level,int m)
35 {
36     if(level==6&&m==0){//输出结果  
37             sum++;
38             cout << sum << endl;
39             for(int i=0;i<6;i++){
40                 for(int j=0;j<6;j++){
41                     cout << array1[i][j] << " ";
42                 }
43                 cout << endl;
44             }
45     }else
46     {
47             if(array1[level][m]=='a'){//该处需要填写 
48                 for(int k=0;k<6;k++){//可以填写六种方案,也是回溯分支的原因 
49                 array1[level][m]=array2[k];
50                 if(Test1(level,m,array1[level][m])){
51                     if(m==5){
52                         f(level+1,0);//下一层 
53                     }else{
54                         f(level,m+1);//
55                     }
56                 }
57                 array1[level][m]='a';//回溯 
58             }
59             }else//该处方案已经初始化,直接继续递归即可 
60             {
61                 if(m==5){
62                     f(level+1,0);
63                 }else{
64                     f(level,m+1);
65                 }
66             }
67     }
68 }
69 int main()
70 {
71     freopen("D:/Test/Test1.txt","r",stdin);
72     char a;
73     memset(array,0,sizeof(array));
74     string ss;
75     for(int i=0;i<6;i++){
76         cin >> ss;
77         for(int j=0;j<6;j++){
78               array[i][j]=(int)(ss[j]-'0');
79               array1[i][j]='a';
80         }
81     }
82     int n;
83     cin >> n;
84     int i1,i2;
85     string str;
86     for(int i=0;i<n;i++)
87     {
88         cin >> str;
89           i1=(int)(str[0]-'0');
90           i2=(int)(str[1]-'0');    
91         array1[i1][i2]=str[2];
92     }
93     f(0,0);
94     if(sum==0) cout << "无解" << endl; 
95     return 0;
96  }

题中第二组测试数据的运行结果截图如下。

总结:一道比较好的dfs题,也花了自己很长时间去改bug.很有收获。

原文地址:https://www.cnblogs.com/henuliulei/p/10834963.html