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馬踏棋盤演算法 Java實現

馬在某個點最多可能有8種走法,用遞迴和回溯實現。

注:程式碼中,查詢下一個可走座標是從右下第一個開始的,也就是圖中的4。可以通過修改a,b...h的值來改變順序。


/**
 * 馬踏棋盤演算法 
 * 遞迴和回溯
 *
 */
public class HorseStep {
	
	public static int X = 8;
	public static int Y = 8;
	
	public static int returnCount = 0;
	
	/**
	 * 棋盤
	 */
	public static int chess[][] = new int[X][Y];
	
	
	/**
	 * 找到基於(x,y)位置的下一個可走位置
	 * @param x
	 * @param y
	 * @param count
	 * @return
	 */
	public static int nextxy(XY xy,int count){
		
		final int a=0,
				b=1,
				c=2,
				d=3,
				e=4,
				f=5,
				g=6,
				h=7;
		
		int x = xy.getX();
		int y = xy.getY();
		
		int returnInt = 0;
		
		switch (count) {
		
//		從以x,y為軸心的 右下 開始
		
		case a:
			if( x+2<=X-1 && y+1<=Y-1 && chess[y+1][x+2]==0){
				x +=2;
				y +=1;
				returnInt = 1;
			}
			
			break;
			
		case b:
			if( x+1<=X-1 && y+2<=Y-1 && chess[y+2][x+1]==0){
				x +=1;
				y +=2;
				returnInt = 1;
			}
			
			break;
			
		case c:
			if( x-1>=0 && y+2<=Y-1 && chess[y+2][x-1]==0){
				x -=1;
				y +=2;
				returnInt = 1;
			}
			
			break;
			
		case d:
			if( x-2>=0 && y+1<=Y-1 && chess[y+1][x-2]==0){
				x -=2;
				y +=1;
				returnInt = 1;
			}
			
			break;
		
		case e:
			if( x-2>=0 && y-1>=0 && chess[y-1][x-2]==0){
				x -=2;
				y -=1;
				returnInt = 1;
			}
			
			break;
			
		case f:
			if( x-1>=0 && y-2>=0 && chess[y-2][x-1]==0){
				x -=1;
				y -=2;
				returnInt = 1;
			}
			
			break;
			
		case g:
			if( x+1<=X-1 && y-2>=0 && chess[y-2][x+1]==0){
				x +=1;
				y -=2;
				returnInt = 1;
			}
			
			break;
			
		case h:
			if( x+2<=X-1 && y-1>=0 && chess[y-1][x+2]==0){
				x +=2;
				y -=1;
				
				returnInt = 1;
			}
			break;
			
		default:
			break;
		}
		
		if(returnInt == 1){
			xy.setX(x);
			xy.setY(y);
			
			return 1;
		}

		return 0;
	}
	
	/**
	 * 列印棋盤
	 */
	public static void print(){
		for(int i=0;i<X;i++){
			for(int j=0;j<Y;j++){
				
				if(chess[i][j]<10)
					System.out.print(chess[i][j]+"  ");
				else
					System.out.print(chess[i][j]+" ");
				
			}
			System.out.println();
		}
		
	}
	
	/**
	 * 深度優先遍歷棋盤
	 * @param x
	 * @param y
	 * @param tag
	 * @return
	 * (x,y)為位置座標
	 * tag是標記變數,每走一步 tag+1。
	 */
	public static int TravelChessBoard(XY xy,int tag){
		
//		馬在某個點有八種可能的方向,用來約束查詢小於八種的變數
		Integer count = 0;
		
//		馬所在位置是否可以再跳向下一個位置,0有,1無(條件:1,不出邊界,2.沒有走過)
		int haveNextXy = 0;
		
		int x = xy.getX();
		int y = xy.getY();
		
//		x是橫軸,y是豎軸,左上角為0,0點,往右和往下遞增
		chess[y][x] = tag;
		
//		最後一步,遞迴的終止條件
		if(X*Y == tag){
//			列印棋盤
			print();
			return 1;
		}
		
//		找到馬的下一個可走座標(x1,y1),如果找到為1,否則為0.
		haveNextXy = nextxy(xy, count);
		
		while( 0==haveNextXy && count<7){
			count ++;
			haveNextXy = nextxy(xy, count);
		}
		
		while(haveNextXy==1){
			if(TravelChessBoard(xy, tag+1)==1){
				return 1;
			}
			
//			回退後,把當前點也設定為回退後的位置
			xy.setX(x);
			xy.setY(y);
			
			count++;
			
//			找到馬的下一個可走座標(x1,y1),如果找到flag=1,否則為0.
			haveNextXy = nextxy(xy, count);
			
			while( 0==haveNextXy && count<7){
				count ++;
				haveNextXy = nextxy(xy, count);
			}
		}
		
//		回退
		if(haveNextXy==0){
			chess[y][x]=0;
			returnCount++;
		}
		
		return 0 ;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		long begin = System.currentTimeMillis();
		
//		馬所在位置的座標,x是橫軸,y是豎軸,左上角為0,0點,往右和往下遞增
		XY xy = new XY();
		xy.setX(1);
		xy.setY(0);
		
		if(TravelChessBoard(xy, 1)==0){
			System.out.println("馬踏棋盤失敗");
		}
		
		long time = System.currentTimeMillis()-begin;
		
		System.out.println("耗時"+time+"毫秒");
		System.out.println(returnCount);
	}
	
}


class XY{
	private int x;
	private int y;
	public int getX() {
		return x;
	}
	public void setX(int x) {
		this.x = x;
	}
	public int getY() {
		return y;
	}
	public void setY(int y) {
		this.y = y;
	}
	
	
}


結果:

如果從(0,0)開始的話