马踏棋盘(骑士周游问题)
一、马踏棋盘概述
(1)马踏棋盘算法也被称为骑士周游问题
(2)玩法:将马随机放在国际象棋的8×8棋盘Board[0~7]的某个方格中,马按走棋规则(马走日字)进行移动。要求每个方格只进入一次,走遍棋盘上全部64个方格
关于马的走法:

二、马踏棋盘思路
1、马踏棋盘问题(骑士周游问题)实际上是图的深度优先搜索(DFS)的应用。
2、解决步骤与思路:
(1)创建棋盘(chessBoard),是一个二维数组;
(2)将当前位置设置为已经访问,然后根据当前位置,计算马能走哪些位置,并放入到一个集合中(ArrayList),最多有8个位置,每走一步,就使用step+1;
(3)通过贪心算法进行优化:根据当前这一步的所有的下一步的选择位置,进行非递减排序(例如:1,2,2,2,3,3,4就属于非递减排序);
(4)遍历ArrayList中存放的所有位置,看看哪个可以走通,如果走通,就继续,走不通,就回溯;
(5)判断马是否完成了任务,使用step和应该走的步数比较,如果没有达到数量,则表示没有完成任务,将整个棋盘置为0。
注意:马的不同走法,会得到不同的结果,效率也会有影响。这个在用贪心算法进行优化时,效率也会受到影响。
三、马踏棋盘代码实现(java)
import java.awt.Point;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
public class test {
private static int X; // 棋盘的列数
private static int Y; // 棋盘的行数
//创建一个数组,标记棋盘的各个位置是否被访问过
private static boolean visited[];
//使用一个属性,标记是否棋盘的所有位置都被访问
private static boolean finished; // 如果为true,表示成功
public static void main(String[] args) {
//测试骑士周游算法是否正确
X = 8;
Y = 8;
int row = 1; //马儿初始位置的行,从1开始编号
int column = 1; //马儿初始位置的列,从1开始编号
//创建棋盘
int[][] chessboard = new int[X][Y];
visited = new boolean[X * Y];//初始值都是false
traversalChessboard(chessboard, row - 1, column - 1, 1);
//输出棋盘的最后情况
for(int[] rows : chessboard) {
for(int step: rows) {
System.out.print(step + "\t");
}
System.out.println();
}
}
/**
* 完成骑士周游问题的算法
* @param chessboard 棋盘
* @param row 马儿当前的位置的行 从0开始
* @param column 马儿当前的位置的列 从0开始
* @param step 是第几步 ,初始位置就是第1步
*/
public static void traversalChessboard(int[][] chessboard, int row, int column, int step) {
chessboard[row][column] = step;
//row = 4 X = 8 column = 4 = 4 * 8 + 4 = 36
visited[row * X + column] = true; //标记该位置已经访问
//获取当前位置可以走的下一个位置的集合
ArrayList<Point> ps = next(new Point(column, row));
//对ps进行排序,排序的规则就是对ps的所有的Point对象的下一步的位置的数目,进行非递减排序
sort(ps);
//遍历 ps
while(!ps.isEmpty()) {
Point p = ps.remove(0);//取出下一个可以走的位置
//判断该点是否已经访问过
if(!visited[p.y * X + p.x]) {
//说明还没有访问过
traversalChessboard(chessboard, p.y, p.x, step + 1);
}
}
//判断马是否完成了任务,使用 step 和应该走的步数比较 ,
//如果没有达到数量,则表示没有完成任务,将整个棋盘置0
//说明: step < X * Y 成立的情况有两种
//1. 棋盘到目前位置,仍然没有走完
//2. 棋盘处于一个回溯过程
if(step < X * Y && !finished ) {
chessboard[row][column] = 0;
visited[row * X + column] = false;