UVa 439/HDU 1372/POJ 2243/ZOJ 1091 Knight Moves(BFS纯数学方法)

2024-03-05 21:08

本文主要是介绍UVa 439/HDU 1372/POJ 2243/ZOJ 1091 Knight Moves(BFS纯数学方法),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

439 - Knight Moves

Time limit: 3.000 seconds

http://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&category=105&page=show_problem&problem=380

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1372

http://poj.org/problem?id=2243

http://acm.zju.edu.cn/onlinejudge/showProblem.do?problemCode=1091

A friend of you is doing research on the Traveling Knight Problem (TKP) where you are to find the shortest closed tour of knight moves that visits each square of a given set of n squares on a chessboard exactly once. He thinks that the most difficult part of the problem is determining the smallest number of knight moves between two given squares and that, once you have accomplished this, finding the tour would be easy.

Of course you know that it is vice versa. So you offer him to write a program that solves the "difficult" part.

Your job is to write a program that takes two squares a and b as input and then determines the number of knight moves on a shortest route from a to b.

Input Specification

The input file will contain one or more test cases. Each test case consists of one line containing two squares separated by one space. A square is a string consisting of a letter (a-h) representing the column and a digit (1-8) representing the row on the chessboard.

Output Specification

For each test case, print one line saying "To get from xx to yy takes n knight moves.".

Sample Input

e2 e4
a1 b2
b2 c3
a1 h8
a1 h7
h8 a1
b1 c3
f6 f6

Sample Output

To get from e2 to e4 takes 2 knight moves.
To get from a1 to b2 takes 4 knight moves.
To get from b2 to c3 takes 2 knight moves.
To get from a1 to h8 takes 6 knight moves.
To get from a1 to h7 takes 5 knight moves.
To get from h8 to a1 takes 6 knight moves.
To get from b1 to c3 takes 1 knight moves.
To get from f6 to f6 takes 0 knight moves.

题意:

在辽阔的N*N大草原上(棋盘)上你有一只草泥马,马走日。求从a到b怎么走步数最小。


思路:

1. BFS,复杂度O(N^2),N指棋盘边长。

2. 数学方法,复杂度O(N^2),但系数比第一种小很多:

设横纵坐标的差值分别是x,y。由于我们的草泥马只能有8种走法,实际上只会出现4种(方向向量有(1,2),(2,1),(1,-2),(2,-1),(-1,2),(-2,1),(-1,-2),(-2,-1)8种,但是如果要走最小的次数,就不可能同时出现(1,2)和(-1,-2)这样相反的方向向量,所以只会出现4种)。所以,我们设方向向量为(1,2),(2,1),(2,-1),(1,-2)的有a,b,c,d次,其中a,b,c,d可以为负数(比如a为负数代表方向向量为(-1,-2))。

于是,可以列两个方程:


我们要求的是|a|+|b|+|c|+|d|的最小值。把a,b,看做常量,解得:


所以a+2b≡2x+y(mod 3),即a≡-2b+2x+y(mod 3)(-3≤a,b3)

但由于a,b关系的制约,当b在-3到3范围内变动时,a只有三种情况(取-3,0,3或-2,1或-1,2)

所以a,b的组合有16或17种,比较每种情况的|a|+|b|+|c|+|d|,求最小的即可。

但是在计算角落时要另外考虑,比如(a1,b2)按上面方法算的是2,实际是4。

经过计算知,对于8*8的只有4种情况:(a1,b2),(a8,b7),(g2,h1),(g7,h8),

对这四种情况单独拿出来说就好了。


完整代码:

BFS,很慢。

/*UVaOJ: 0.022s*/
/*HDU: 31ms,244KB*/
/*POJ: 266ms,156KB*/
/*ZOJ: 10ms,180KB*/#include<cstdio>
#include<queue>
#include<cstring>
using namespace std;bool vis[9][9];
int a, b, c, d;
int mov[8][2] = {1, 2, -1, 2, -2, 1, -2, -1, -1, -2, 1, -2, 2, -1, 2, 1};struct node
{int x, y, step;
} lnode;int bfs()
{int i;queue<node>q;node cur, next;cur.x = a;cur.y = b;cur.step = 0;vis[cur.x][cur.y] = true;q.push(cur);while (!q.empty()){cur = q.front();q.pop();for (i = 0; i < 8; i++){next.x = cur.x + mov[i][0];next.y = cur.y + mov[i][1];if (next.x >= 1 && next.x <= 8 && next.y >= 1 && next.y <= 8){if (next.x == c && next.y == d){next.step = cur.step + 1;return next.step;}if (!vis[next.x][next.y]){next.step = cur.step + 1;vis[next.x][next.y] = true;q.push(next);}}}}return -1;
}int main()
{char str[5], str2[5];while (~scanf("%s %s", str, str2)){memset(vis, 0, sizeof(vis));a = str[0] - '`' ;//'a'前面是'`'b = str[1] - '0';c = str2[0] - '`' ;d = str2[1] - '0';int ans = 0;if (a != c || b != d)ans = bfs();printf("To get from %s to %s takes %d knight moves.\n", str, str2, ans);}return 0;
}


数学方法,较快。

/*UVaOJ: 0.019s*/
/*HDU: 15ms,232KB*/
/*POJ: 16ms,144KB*/
/*ZOJ: 0ms,180KB*/#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;int main()
{char except[8][3] = {"a1", "b2", "a8", "b7", "g2", "h1", "g7", "h8"};char s1[5], s2[5];int  x, y, a, b, c, d,sum, m, temp;while (~scanf("%s%s", s1, s2)){if (!strcmp(s1, s2)){printf("To get from %s to %s takes 0 knight moves.\n", s1, s2);continue;}bool flag = false;for (int i = 0; i < 8; i += 2)if (!((strcmp(s1, except[i]) || strcmp(s2, except[i + 1]))&& (strcmp(s1, except[i + 1]) || strcmp(s2, except[i])))){flag = true;break;}if (flag){printf("To get from %s to %s takes 4 knight moves.\n", s1, s2);continue;}x = s2[0] - s1[0];y = s2[1] - s1[1];sum = 1 << 6;//下面a,b的取值范围是由-3<=a,b<=3所确定的//注意b取负数和正数的情况是不一样的//注意取模时,-1%3!=2而是=-1for (b = -3; b <= 3; b++){m = (y + 2 * x - 2 * b) % 3;for (a = m - 3; a <= m + 3; a += 3){c = (2 * x + y - 4 * a - 5 * b) / 3;d = (5 * a + 4 * b - x - 2 * y) / 3;temp = abs(a) + abs(b) + abs(c) + abs(d);if (temp < sum)sum = temp;}}printf("To get from %s to %s takes %d knight moves.\n", s1, s2, sum);}return 0;
}


题外话:可以打表。

这篇关于UVa 439/HDU 1372/POJ 2243/ZOJ 1091 Knight Moves(BFS纯数学方法)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/777809

相关文章

postgresql使用UUID函数的方法

《postgresql使用UUID函数的方法》本文给大家介绍postgresql使用UUID函数的方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录PostgreSQL有两种生成uuid的方法。可以先通过sql查看是否已安装扩展函数,和可以安装的扩展函数

Java中Arrays类和Collections类常用方法示例详解

《Java中Arrays类和Collections类常用方法示例详解》本文总结了Java中Arrays和Collections类的常用方法,涵盖数组填充、排序、搜索、复制、列表转换等操作,帮助开发者高... 目录Arrays.fill()相关用法Arrays.toString()Arrays.sort()A

Nginx安全防护的多种方法

《Nginx安全防护的多种方法》在生产环境中,需要隐藏Nginx的版本号,以避免泄漏Nginx的版本,使攻击者不能针对特定版本进行攻击,下面就来介绍一下Nginx安全防护的方法,感兴趣的可以了解一下... 目录核心安全配置1.编译安装 Nginx2.隐藏版本号3.限制危险请求方法4.请求限制(CC攻击防御)

python生成随机唯一id的几种实现方法

《python生成随机唯一id的几种实现方法》在Python中生成随机唯一ID有多种方法,根据不同的需求场景可以选择最适合的方案,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习... 目录方法 1:使用 UUID 模块(推荐)方法 2:使用 Secrets 模块(安全敏感场景)方法

MyBatis-Plus通用中等、大量数据分批查询和处理方法

《MyBatis-Plus通用中等、大量数据分批查询和处理方法》文章介绍MyBatis-Plus分页查询处理,通过函数式接口与Lambda表达式实现通用逻辑,方法抽象但功能强大,建议扩展分批处理及流式... 目录函数式接口获取分页数据接口数据处理接口通用逻辑工具类使用方法简单查询自定义查询方法总结函数式接口

MySQL深分页进行性能优化的常见方法

《MySQL深分页进行性能优化的常见方法》在Web应用中,分页查询是数据库操作中的常见需求,然而,在面对大型数据集时,深分页(deeppagination)却成为了性能优化的一个挑战,在本文中,我们将... 目录引言:深分页,真的只是“翻页慢”那么简单吗?一、背景介绍二、深分页的性能问题三、业务场景分析四、

JAVA中安装多个JDK的方法

《JAVA中安装多个JDK的方法》文章介绍了在Windows系统上安装多个JDK版本的方法,包括下载、安装路径修改、环境变量配置(JAVA_HOME和Path),并说明如何通过调整JAVA_HOME在... 首先去oracle官网下载好两个版本不同的jdk(需要登录Oracle账号,没有可以免费注册)下载完

Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法

《Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法》:本文主要介绍Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要... 目录1 使用Spring Boot的@ConfigurationProperties2. 使用@Valu

Java 方法重载Overload常见误区及注意事项

《Java方法重载Overload常见误区及注意事项》Java方法重载允许同一类中同名方法通过参数类型、数量、顺序差异实现功能扩展,提升代码灵活性,核心条件为参数列表不同,不涉及返回类型、访问修饰符... 目录Java 方法重载(Overload)详解一、方法重载的核心条件二、构成方法重载的具体情况三、不构

SQL中如何添加数据(常见方法及示例)

《SQL中如何添加数据(常见方法及示例)》SQL全称为StructuredQueryLanguage,是一种用于管理关系数据库的标准编程语言,下面给大家介绍SQL中如何添加数据,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录在mysql中,有多种方法可以添加数据。以下是一些常见的方法及其示例。1. 使用INSERT I