递归、迷宫问题、八皇后

递归调用机制

 1 public class RecursionTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4         // TODO Auto-generated method stub
 5         //通过打印问题,回顾递归调用机制
 6         test(4);
 7         
 8         //int res = factorial(3);
 9         //System.out.println("res=" + res);
10     }
11     //打印问题. 
12     public static void test(int n) {
13         if (n > 2) {
14             test(n - 1);
15         } //else {
16             System.out.println("n=" + n);
17         // }
18     }
19     //阶乘问题
20     public static int factorial(int n) {
21         if (n == 1) { 
22             return 1;
23         } else {
24             return factorial(n - 1) * n; // 1 * 2 * 3
25         }
26     }
27 
28 
29 }

递归求最大值

 1 public class Text {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         int arr[] = new int[] {1,34,5,4,32,2,38,6,7,8};
 4         int Max= mergeSort(arr,0,arr.length-1);
 5         for(int i = 0; i< arr.length; i++) {
 6         System.out.println(arr[i]);
 7     }
 8         
 9         System.out.println(Max);
10     }
11     
12     public static int mergeSort(int[] arr, int l, int r) {
13     if (l == r) {
14         return arr[l];
15     }
16     int mid = ((r + l) >> 1);
17     int Getrmax = mergeSort(arr, l, mid);
18     int Fetlmax = mergeSort(arr, mid+1, r);
19     return Math.max(Getrmax, Fetlmax);
20     }
21     
22 }

回溯问题

  1 public class MiGong {
  2 
  3     public static void main(String[] args) {
  4         // 先创建一个二维数组,模拟迷宫
  5         // 地图
  6         int[][] map = new int[8][7];
  7         // 使用1 表示墙
  8         // 上下全部置为1
  9         for (int i = 0; i < 7; i++) {
 10             map[0][i] = 1;
 11             map[7][i] = 1;
 12         }
 13 
 14         // 左右全部置为1
 15         for (int i = 0; i < 8; i++) {
 16             map[i][0] = 1;
 17             map[i][6] = 1;
 18         }
 19         //设置挡板, 1 表示
 20         map[3][1] = 1;
 21         map[3][2] = 1;
 22 //        map[1][2] = 1;
 23 //        map[2][2] = 1;
 24         
 25         // 输出地图
 26         System.out.println("地图的情况");
 27         for (int i = 0; i < 8; i++) {
 28             for (int j = 0; j < 7; j++) {
 29                 System.out.print(map[i][j] + " ");
 30             }
 31             System.out.println();
 32         }
 33         
 34         //使用递归回溯给小球找路
 35         //setWay(map, 1, 1);
 36         setWay2(map, 1, 1);
 37         
 38         //输出新的地图, 小球走过,并标识过的递归
 39         System.out.println("小球走过,并标识过的 地图的情况");
 40         for (int i = 0; i < 8; i++) {
 41             for (int j = 0; j < 7; j++) {
 42                 System.out.print(map[i][j] + " ");
 43             }
 44             System.out.println();
 45         }
 46         
 47     }
 48     
 49     //使用递归回溯来给小球找路
 50     //说明
 51     //1. map 表示地图
 52     //2. i,j 表示从地图的哪个位置开始出发 (1,1)
 53     //3. 如果小球能到 map[6][5] 位置,则说明通路找到.
 54     //4. 约定: 当map[i][j] 为 0 表示该点没有走过 当为 1 表示墙  ; 2 表示通路可以走 ; 3 表示该点已经走过,但是走不通
 55     //5. 在走迷宫时,需要确定一个策略(方法) 下->右->上->左 , 如果该点走不通,再回溯
 56     /**
 57      * 
 58      * @param map 表示地图
 59      * @param i 从哪个位置开始找
 60      * @param j 
 61      * @return 如果找到通路,就返回true, 否则返回false
 62      */
 63     public static boolean setWay(int[][] map, int i, int j) {
 64         if(map[6][5] == 2) { // 通路已经找到ok
 65             return true;
 66         } else {
 67             if(map[i][j] == 0) { //如果当前这个点还没有走过
 68                 //按照策略 下->右->上->左  走
 69                 map[i][j] = 2; // 假定该点是可以走通.
 70                 if(setWay(map, i+1, j)) {//向下走
 71                     return true;
 72                 } else if (setWay(map, i, j+1)) { //向右走
 73                     return true;
 74                 } else if (setWay(map, i-1, j)) { //向上
 75                     return true;
 76                 } else if (setWay(map, i, j-1)){ // 向左走
 77                     return true;
 78                 } else {
 79                     //说明该点是走不通,是死路
 80                     map[i][j] = 3;
 81                     return false;
 82                 }
 83             } else { // 如果map[i][j] != 0 , 可能是 1, 2, 3
 84                 return false;
 85             }
 86         }
 87     }
 88     
 89     //修改找路的策略,改成 上->右->下->左
 90     public static boolean setWay2(int[][] map, int i, int j) {
 91         if(map[6][5] == 2) { // 通路已经找到ok
 92             return true;
 93         } else {
 94             if(map[i][j] == 0) { //如果当前这个点还没有走过
 95                 //按照策略 上->右->下->左
 96                 map[i][j] = 2; // 假定该点是可以走通.
 97                 if(setWay2(map, i-1, j)) {//向上走
 98                     return true;
 99                 } else if (setWay2(map, i, j+1)) { //向右走
100                     return true;
101                 } else if (setWay2(map, i+1, j)) { //向下
102                     return true;
103                 } else if (setWay2(map, i, j-1)){ // 向左走
104                     return true;
105                 } else {
106                     //说明该点是走不通,是死路
107                     map[i][j] = 3;
108                     return false;
109                 }
110             } else { // 如果map[i][j] != 0 , 可能是 1, 2, 3
111                 return false;
112             }
113         }
114     }
115 
116 }

作业:

  

//待添加

 八皇后问题

 1 public class Queue8 {
 2 
 3     //定义一个max表示共有多少个皇后
 4     int max = 8;
 5     //定义数组array, 保存皇后放置位置的结果,比如 arr = {0 , 4, 7, 5, 2, 6, 1, 3} 
 6     int[] array = new int[max];
 7     static int count = 0;
 8     static int judgeCount = 0;
 9     public static void main(String[] args) {
10         //测试一把 , 8皇后是否正确
11         Queue8 queue8 = new Queue8();
12         queue8.check(0);
13         System.out.printf("一共有%d解法", count);
14         System.out.printf("一共判断冲突的次数%d次", judgeCount); // 1.5w
15         
16     }
17     
18     
19     
20     //编写一个方法,放置第n个皇后
21     //特别注意: check 是 每一次递归时,进入到check中都有  for(int i = 0; i < max; i++),因此会有回溯
22     private void check(int n) {
23         if(n == max) {  //n = 8 , 其实8个皇后就既然放好
24             print();
25             return;
26         }
27         
28         //依次放入皇后,并判断是否冲突
29         for(int i = 0; i < max; i++) {
30             //先把当前这个皇后 n , 放到该行的第1列
31             array[n] = i;
32             //判断当放置第n个皇后到i列时,是否冲突
33             if(judge(n)) { // 不冲突
34                 //接着放n+1个皇后,即开始递归
35                 check(n+1); //  
36             }
37             //如果冲突,就继续执行 array[n] = i; 即将第n个皇后,放置在本行得 后移的一个位置
38         }
39     }
40     
41     //查看当我们放置第n个皇后, 就去检测该皇后是否和前面已经摆放的皇后冲突
42     /**
43      * 
44      * @param n 表示第n个皇后
45      * @return
46      */
47     private boolean judge(int n) {
48         judgeCount++;
49         for(int i = 0; i < n; i++) {
50             // 说明
51             //1. array[i] == array[n]  表示判断 第n个皇后是否和前面的n-1个皇后在同一列
52             //2. Math.abs(n-i) == Math.abs(array[n] - array[i]) 表示判断第n个皇后是否和第i皇后是否在同一斜线
53             // n = 1  放置第 2列 1 n = 1 array[1] = 1
54             // Math.abs(1-0) == 1  Math.abs(array[n] - array[i]) = Math.abs(1-0) = 1
55             //3. 判断是否在同一行, 没有必要,n 每次都在递增
56             if(array[i] == array[n] || Math.abs(n-i) == Math.abs(array[n] - array[i]) ) {
57                 return false;
58             }
59         }
60         return true;
61     }
62     
63     //写一个方法,可以将皇后摆放的位置输出
64     private void print() {
65         count++;
66         for (int i = 0; i < array.length; i++) {
67             System.out.print(array[i] + " ");
68         }
69         System.out.println();
70     }
71 
72 }

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