选书

【题目】 

学校放寒假时,信息学竞赛辅导老师有A,B,C,D,E五本书,要分给参加培训的张、王、刘、孙、李五位同学,每人只能选一本书。老师事先让每个人将自己喜欢的书填写在如下的表格中。然后根据他们填写的表来分配书本,希望设计一个程序帮助老师求出所有可能的分配方案,使每个学生都满意。
 

【算法分析】

       可用穷举法,先不考虑“每人都满意” 这一条件,这样只剩“每人选一本且只能选一本”这一条件。在这个条件下,可行解就是五本书的所有全排列,一共有5!=120种。然后在120种可行解中一一删去不符合“每人都满意”的解,留下的就是本题的解答。
       为了编程方便,设1,2,3,4,5分别表示这五本书。这五个数的一种全排列就是五本书的一种分发。例如54321就表示第5本书(即E)分给张,第4本书(即D)分给王,……,第1本书(即A)分给李。“喜爱书表”可以用二维数组来表示,1表示喜爱,0表示不喜爱。
 
算法设计:S1:产生5个数字的一个全排列;
              S2:检查是否符合“喜爱书表”的条件,如果符合就打印出来;
              S3:检查是否所有的排列都产生了,如果没有产生完,则返回S1;
              S4:结束。

【改进】

上述算法有可以改进的地方。比如产生了一个全排列12345,从表中可以看出,选第一本书即给张同学的书,1是不可能的,因为张只喜欢第3、4本书。这就是说,1××××一类的分法都不符合条件。由此想到,如果选定第一本书后,就立即检查一下是否符合条件,发现1是不符合的,后面的四个数字就不必选了,这样就减少了运算量。换句话说,第一个数字只在3、4中选择,这样就可以减少3/5的运算量。同理,选定了第一个数字后,也不应该把其他4个数字一次选定,而是选择了第二个数字后,就立即检查是否符合条件。例如,第一个数选3,第二个数选4后,立即检查,发现不符合条件,就应另选第二个数。这样就把34×××一类的分法在产生前就删去了。又减少了一部分运算量。
综上所述,
改进后的算法应该是:
在产生排列时,每增加一个数,就检查该数是否符合条件,不符合,就立刻换一个,符合条件后,再产生下一个数。因为从第I本书到第I+1本书的寻找过程是相同的,所以可以用回溯算法。

【算法设计】

 代码(雾):

 int Search(i) {
    for (j=1;j<=5;j++) {
         if (第i个同学分给第j本书符合条件) {
              记录第i个数
              if (i==5) 打印一个解;
              else Search(i+1);
              删去第i 个数
           }
      }
 }

代码(真):

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cmath>

using namespace std;

int book[6],k=0;//方案,k为第几种
bool x[6]= {0}; //是否可用
bool like[6][6]= {{0,0,0,0,0,0},{0,0,0,1,1,0},{0,1,1,0,0,1},
                  {0,0,1,1,0,0},{0,0,0,0,1,0},{0,0,1,0,0,1}};
 //存放喜欢情况,1为喜欢

int print()
{
    k++;//k为第几个
    cout<<k<<" ";
    for(int j=1; j<=5; j++)
    {
        cout<<j<<":"<<char(64+book[j])<<" ";//转换为字符型,容易看
    }
    cout<<endl;
}

int search(int i)
{
    for(int j=1; j<=5; j++)
    {
        if(!x[j]&&like[i][j])
        {
            x[j]=1;//标记不能使用
            book[i]=j;//记录下来
            if(i==5) print();
            else search(i+1);
            x[j]=0;//回溯
            book[i]=0;
        }
    }
}

int main()
{
    search(1);//从第一个开始寻找
    return 0;
}

如果运气好也是错,那我倒愿意错上加错!

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原文地址:https://www.cnblogs.com/zxqxwnngztxx/p/6611311.html