数组积木问题 c语言,全排列算法及解决数字搭积木问题
如果你是做这道题不会,那么你可以看这道题的解题思路,如果你是不太理解全排列算法,那么你可以通过这个题来理解。
题目描述:
小明最近喜欢搭数字积木。一共有10块积木,每个积木上有一个数字,0~9。
搭积木规则:
每个积木放到其它两个积木的上面,并且一定比下面的两个积木数字小。
最后搭成4层的金字塔形,必须用完所有的积木。
下面是两种合格的搭法:
请你计算这样的搭法一共有多少种?
分析
一共有10个数字,要我们把所有可行的排列方式都求出来,一时没什么思路,索性就全排列了,把所有排列的情况都求出来,然后在把每种情况都判断一下,是不是就可以得到答案了。
所以全排列怎么写成了第一大问题了。
全排列
对于这个问题来说,我们把金字塔当成一个int数组,那么就为 全排列这个数组{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}。
太长了,想不明白呀,所以来看比较少的呗。
对于{0,1}全排列,就是把0抽出来,1做全排列,再把1抽出来,0做全排列,对于{0,1,2},就是:把0抽出来,把1,2做全排列,
把1抽出来,把0,2做全排列,
把2抽出来,把0,1做全排列。
接下来那不就和上面那个{0,1}一样了吗?
这是不是个递归呢?很明显吧。的确是。
那好我们定义一个方法,这个方法的作用是,把list数组全排列,而参数curr表示当前抽出来的那个数,就像上面例子提到的0一样。
提出来了之后呢,是不是要把curr交换了,这样就可以把所有在这个位置上的所有情况列出来了,所以使用一个for循环,来交换curr和后面剩余数组的数(就是上面例子的1,2,3步骤)。
所以紧接着定义一个方法,交换两数swap(list,curr,j);,当然你也可以把这个方法直接写到这个函数里面,但是毕竟不美观,不实用。
重点来了:回溯!!!
从这张图中,所谓回溯就是要回到上一没有操作过的状态,再去考虑别的情况。就下面这个A,B,C他需要回到上一次抽数出来之前的状态。这样他才能去抽另外一个数,全排列下一种情况。所以我们再写一遍swap(list,curr,j);,把它原来的状态恢复就行了嘛。
问题分析到这了,我们的代码基本上就可以出来了,所以看下代码,如果看不懂在回到我的分析,相信你一定能看懂。public class Test2 {
static int sum ;
public static void main(String[] args) {
int list[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
allSort(list,0);
System.out.println(sum);
}
//代表将第a[m]和a[n]相交换
public static void swap(int a[],int m ,int n){
int temp = a[m];
a[m] = a[n];
a[n] = temp;
}
//调用全排列数组list,curr代表当前放在第一个的为第几个数字,比如开始就为数组第0个数字
public static void allSort(int list[],int curr ){
//如果当前数组的索引等于数组的长了,就将方法加1
if (curr == list.length-1){
check(list);
}else {
for (int j = curr; j < list.length; j++){
swap(list,curr,j);//交换当前抽出来那个数
allSort(list,curr+1);
swap(list,curr,j);//回溯
}
}
}
public static void check(int list[]){
if (list[1] < list[0]) return;
if (list[2] < list[0]) return;
if (list[3] < list[1]) return;
if (list[4] < list[1]) return;
if (list[4] < list[2]) return;
if (list[5] < list[2]) return;
if (list[6] < list[3]) return;
if (list[7] < list[3]) return;
if (list[7] < list[4]) return;
if (list[8] < list[4]) return;
if (list[8] < list[5]) return;
if (list[9] < list[5]) return;
sum++;
}
}
其实这个全排列都可以当成一个模板了,但是还是推荐大家一定要手敲,自己写代码,写出来了,才是自己的东西。
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