分治法

Hang3發表於2024-10-09

在一個2^k * 2k(k為正整數,k<=10,length=2k)個方格組成的棋盤中,恰有一個方格與其他方格不同,稱該方格為一特殊方格(其座標為aa,bb,分別代表行座標號和列座標號),以及有四種L型骨牌(如下圖)。求用若干塊這種L型骨牌實現除該特殊點棋盤的全覆蓋。(本題要求採用分治演算法做)
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輸入格式:
輸入三個數,分別是aa,bb,length.

輸出格式:
輸出整個棋盤。其中特殊方格填為0,然後鋪棋盤的順序為:先鋪四個子棋盤交界的部分,然後遞迴的對每個子棋盤按照左上,右上,右下,左下的順時針順序鋪滿棋盤。每一塊骨牌中三個方格數字相同,按照順序標號,即第一塊骨牌全標為1,第二塊骨牌全標為2,…,以此類推。輸出的每個數佔4個場寬,右對齊。

輸入樣例:
1 1 4
表示:特殊格子為(1,1),棋盤有4行4列。

輸出樣例:
0 2 3 3
2 2 1 3
5 1 1 4
5 5 4 4
表示:先鋪三個1(一塊L型骨牌),再鋪三個2,…,最後鋪三個5.


#include<iostream>
#include<vector>
#include<math.h>
#include<iomanip> 
using namespace std;
vector <vector <int> > vct;
int change[4][2]={{0,0},{0,1},{1,1},{1,0}};
int s=1;
void divide(int n,int x,int y,int a,int b){//n(棋盤大小pow(2,n)*pow(2,n))(x,y)特殊方格座標,(a,b)所在方格左上角座標
	if(n==1){
		for(int i=0;i<4;i++){
			if(a+change[i][0]!=x||b+change[i][1]!=y){
				vct[a+change[i][0]][b+change[i][1]]=s;
			}
		}
		s++;
		return ;
	}
	int xiang_x,xiang_y;//所在象限
	xiang_x=(x-a+1)/(pow(2,n-1)+1);
	xiang_y=(y-b+1)/(pow(2,n-1)+1);
	int zhong_x,zhong_y;//所在方格再次劃分四小方格邊界的左上角方格座標
	zhong_x=a+pow(2,n-1)-1;
	zhong_y=b+pow(2,n-1)-1;
	for(int i=0;i<4;i++){
		if(xiang_x!=change[i][0]||xiang_y!=change[i][1]){ 
			vct[zhong_x+change[i][0]][zhong_y+change[i][1]]=s;
		}		
	}
	s++;
	for(int i=0;i<4;i++){
		int next_x,next_y,next_a,next_b;
		if(xiang_x!=change[i][0]||xiang_y!=change[i][1]){
			next_x=zhong_x+change[i][0];
			next_y=zhong_y+change[i][1];
			next_a=a+change[i][0]*pow(2,n-1);
			next_b=b+change[i][1]*pow(2,n-1);
			divide(n-1,next_x,next_y,next_a,next_b);
		}
		else{
			next_x=x;
			next_y=y;
			next_a=a+xiang_x*pow(2,n-1);
			next_b=b+xiang_y*pow(2,n-1);
			divide(n-1,next_x,next_y,next_a,next_b);			
		}
	}
}
int main(){
	int i,j,k;
	cin>>i>>j>>k;
	vct.resize(k+1);
	for(int n=0;n<vct.size();n++){
		vct[n].resize(k+1);
	}
	for(int q=1;q<=50;q++){
		if(pow(2,q)==k){
			k=q;
			break;
		}	
	}
	divide(k,i,j,1,1);
	for(int m=1;m<=pow(2,k);m++){
		for(int n=1;n<=pow(2,k);n++){
			cout<<setiosflags(ios::right)<<setw(4)<<vct[m][n];
		}
		cout<<endl;
	}
	return 0;
}

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