棋盘染色编程题可以通过以下步骤来解决:
理解题目
题目描述了一个5×N的棋盘,其中一些格子已经被染成黑色,目标是使用最少的染色次数,使得所有黑色格子连成一块。
连接是指上下左右四个方向,如果两个黑色格子只有一个公共点,则不算连接。
输入处理
输入包括一个5×N的01矩阵,其中1表示黑色格子,0表示白色格子。
输出
输出需要是最少需要染色的格子数。
解题思路
使用迭代加深搜索(Iterative Deepening Search, IDS)来解决这个问题。
通过逐步增加搜索深度,可以在有限的时间内找到最优解。
需要使用剪枝技巧来减少不必要的搜索。
代码实现
可以使用C++来实现这个算法。
定义一个函数`f`来检查当前位置是否可以放置黑色格子,并递归地尝试所有可能的放置位置。
使用一个二维数组`visited`来记录已经访问过的格子,避免重复搜索。
```cpp
include include using namespace std; const int N = 5; bool isValid(int x, int y, const vector return (x >= 0 && x < N && y >= 0 && y < N && board[x][y] == '1' && !visited[x][y]); } void dfs(int x, int y, int& cnt, vector visited[x][y] = true; int dirs = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}}; for (auto& dir : dirs) { int nx = x + dir; int ny = y + dir; if (isValid(nx, ny, board)) { dfs(nx, ny, cnt, board, visited); } } } int min染色次数(const vector int cnt = 0; vector for (int i = 0; i < N; ++i) { for (int j = 0; j < N; ++j) { if (!visited[i][j] && board[i][j] == '1') { dfs(i, j, cnt, board, visited); } } } return cnt; } int main() { vector for (int i = 0; i < N; ++i) { for (int j = 0; j < N; ++j) { cin >> board[i][j]; } } cout << min染色次数(board) << endl; return 0; } ``` 解释 检查当前位置是否可以放置黑色格子。 递归地尝试所有可能的放置位置,并标记已访问的格子。 遍历整个棋盘,找到所有未访问的黑色格子,并调用dfs函数进行染色,最后返回染色次数。 读取输入的棋盘状态,调用min染色次数函数,并输出结果。 这个算法通过迭代加深搜索和剪枝技巧,确保在有限的时间内找到最少的染色次数。isValid函数:
dfs函数:
min染色次数函数:
main函数: