C语言实现棋盘覆盖算法:思路、终止条件和代码示例
C语言实现棋盘覆盖算法:思路、终止条件和代码示例
棋盘覆盖是一种递归算法,用于将一个大小为 2^n × 2^n 的棋盘,通过不断地将其划分成四个大小为 2^(n-1) × 2^(n-1) 的子棋盘,并将其中一个子棋盘的一个方格作为特殊方格。然后分别对四个子棋盘进行相同的操作,直到棋盘被完全覆盖。
思路
- 将棋盘划分成四个子棋盘:将当前棋盘划分为四个大小为 2^(n-1) × 2^(n-1) 的子棋盘。
- 确定特殊方格所在子棋盘:根据特殊方格的位置,确定它位于哪个子棋盘中。
- 递归覆盖子棋盘:
- 如果特殊方格在当前子棋盘中,则直接对该子棋盘进行递归覆盖。
- 如果特殊方格不在当前子棋盘中,则将特殊方格所在子棋盘的左上角方格设置为特殊方格,并对该子棋盘进行递归覆盖。
- 覆盖所有子棋盘:递归地覆盖所有四个子棋盘,直到棋盘被完全覆盖。
终止条件
当棋盘的大小为 1 × 1 时,直接将其覆盖即可。
代码示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 1024
int board[MAX_SIZE][MAX_SIZE];
int tile = 1;
// 棋盘覆盖函数
void chessboard(int tr, int tc, int dr, int dc, int size) {
if (size == 1) {
return;
}
int t = tile++;
int s = size / 2;
// 特殊方格在左上角
if (dr < tr + s && dc < tc + s) {
chessboard(tr, tc, dr, dc, s); // 递归覆盖左上角子棋盘
} else {
board[tr + s - 1][tc + s - 1] = t; // 特殊方格在左上角子棋盘的右下方格
chessboard(tr, tc, tr + s - 1, tc + s - 1, s); // 递归覆盖左上角子棋盘
}
// 特殊方格在右上角
if (dr < tr + s && dc >= tc + s) {
chessboard(tr, tc + s, dr, dc, s); // 递归覆盖右上角子棋盘
} else {
board[tr + s - 1][tc + s] = t; // 特殊方格在右上角子棋盘的左下方格
chessboard(tr, tc + s, tr + s - 1, tc + s, s); // 递归覆盖右上角子棋盘
}
// 特殊方格在左下角
if (dr >= tr + s && dc < tc + s) {
chessboard(tr + s, tc, dr, dc, s); // 递归覆盖左下角子棋盘
} else {
board[tr + s][tc + s - 1] = t; // 特殊方格在左下角子棋盘的右上方格
chessboard(tr + s, tc, tr + s, tc + s - 1, s); // 递归覆盖左下角子棋盘
}
// 特殊方格在右下角
if (dr >= tr + s && dc >= tc + s) {
chessboard(tr + s, tc + s, dr, dc, s); // 递归覆盖右下角子棋盘
} else {
board[tr + s][tc + s] = t; // 特殊方格在右下角子棋盘的左上方格
chessboard(tr + s, tc + s, tr + s, tc + s, s); // 递归覆盖右下角子棋盘
}
}
int main() {
int size, special_row, special_col;
printf("请输入棋盘的大小(2^n):");
scanf("%d", &size);
printf("请输入特殊方格的位置(行 列):");
scanf("%d %d", &special_row, &special_col);
// 初始化棋盘
for (int i = 0; i < size; i++) {
for (int j = 0; j < size; j++) {
board[i][j] = 0;
}
}
board[special_row][special_col] = -1; // 设置特殊方格
chessboard(0, 0, special_row, special_col, size);
// 打印棋盘
for (int i = 0; i < size; i++) {
for (int j = 0; j < size; j++) {
printf("%3d ", board[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
代码说明:
tr和tc表示当前棋盘的左上角方格的行和列,dr和dc表示特殊方格的行和列,size表示当前棋盘的大小。- 在
chessboard函数中,根据特殊方格的位置,将棋盘划分为四个子棋盘,并对每个子棋盘进行递归覆盖。 - 递归的终止条件是棋盘的大小为 1 × 1 时。
- 在主函数中,首先获取用户输入的棋盘大小和特殊方格的位置,然后初始化棋盘,设置特殊方格的值,最后调用
chessboard函数进行棋盘覆盖,并打印结果。
使用方法
- 将代码保存为
.c文件,例如chessboard.c。 - 使用 C 编译器编译代码,例如
gcc chessboard.c -o chessboard。 - 运行编译后的可执行文件,例如
./chessboard。 - 程序会提示您输入棋盘的大小和特殊方格的位置。
- 输入完成后,程序会输出覆盖后的棋盘。
希望本文能够帮助您更好地理解和应用棋盘覆盖算法!
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