递归思想
实质:一种思考问题的方法(不局限于一类具体的算法)
递归的两个重要概念:——代码实现的关键点
递归边界(分解的尽头)
递归式 (分解的手段)
分治算法理解
地位:递归思想的经典实现
分治法三步骤:
1划分:将原问题分解为若干和原问题具有相同或相似结构的子问题
2求解:递归求解所有子问题
3合并:将子问题的解合并为原问题的解
强调:分治法分解出的子问题应当是相互独立,没有交叉的
如果两个子问题有交互部分,则不应当使用分治法解决
分治算法的经典实现
01全排列问题
问题描述:实现对n个数的全排列
解题思路:
分治:n个数的全排列、n-1个数的全排列、……1个数的全排列
每一层 以1开头的全排列、以2开头的全排列、……以n开头的全排列
细节:每一层中注意状态还原(横向思考)
已完成排列的数的flag标记(纵向思考)
共同点:对可行解的实时存储
敲黑板的强调:对可行解的循环必须利用maxn限制,而非n进行限制(其中的易错之处自己领会)
代码实现:
- 1 #include<cstdio> 2 3 int flag[100]={0}; 4 int tempStore[100];
- 5 6 const int maxn=3; 7 int count=0; 8 9 void fullPermutation(int n)10 {11 if(n==0)
- 12 {13 for(int i=1;i<=maxn;i++)14 printf("%d ",tempStore[i]);15 printf("\n");16 return;17 }18 19 for(int i=1;i<=maxn;i++)20 {21 if(flag[i]==0)
- 22 {23 count++;24 tempStore[count]=i;25 flag[i]=1;26 fullPermutation(n-1);27 flag[i]=0;28 count--;29 }30 }31 }32 33 int main()34 {35 int n=maxn;36 fullPermutation(n);37 return 0;38 }
02N皇后问题
问题描述:在一个N*N的棋盘上放置N个皇后,使得皇后两两不在同一行,同一列,同一条对角线上
解题思路:
分治:由行的增加进行纵向思考,由列的筛选进行横向思考
难点:同一条对角线的判断——行列之差的绝对值是否相等
共同点:对可行解的实时存储
代码实现:
- 1 #include<cstdio> 2 #include<cstdlib> 3 4 const int N=8; 5 6 int a[N+1][N+1]={0};
- 7 8 int C[N+1];
- 9 int ans=0;
- 10 11 void search(int cur)
- 12 {13 if(cur==N+1)
- 14 {15 ans++;
- 16 return ;17 }
- 18 19 for(int j=1;j<=N;j++)20 {21 int flag=1;
- 22 C[cur]=j;23 24 for(int i=1;i<cur;i++)
- 25 if( C[cur]==C[i] || ( abs(cur-i)== abs(C[cur]-C[i]) ) )
- 26 {27 flag=0;28 break;29 }30 31 if(flag==1)
- 32 {33 a[cur][C[cur]]=1;34 search(cur+1);
- 35 a[cur][C[cur]]=0;
- 36 }
- 37 }38 39 }40 41 int main()42 {43 search(1);44 printf("%d",ans);
- 45 return 0;
- 46 }
针对可行解进一步纵向深入的思考:
两个方向:(方向的选择依据题目条件进行判断)
判断当前解是可行的吗
判断当前解是不可行的吗(更具有普适性)
核心:flag标志变量(每一次当前解筛选的最开始处之前置1)
一旦明确当前解不可行,则置0并跳出