编程之美——1.2 中国象棋将帅问题

方法二:

View Code
#include<stdio.h>  
#define BYTE unsigned char
int main(void)
{
BYTE i = 81;
while(i--)
{
if((i / 9) % 3 == (i % 9) % 3)
continue;
printf("A = %d, B = %d\n", i /9 + 1, i%9 + 1);
}
return 0;
}

“将”和“帅”各在自己的3*3的格子间里面走动,我们共需要验证9*9=81种位置关系,这也是i=81的由来。此外我们要明白 i/9和i%9的含义。我们知道,整数i可以由部两分组成,即var=(var/9)*9+var%9 ,其中var<n。我们注意到,在i从81到0变化的过程中,var%9的变化相当于内层循环,var/9的变话相对于外层循环。这样,作者就巧妙地用一个变量i同时获得了两个变量的数值。

可以把变量i想象成一个两位九进制的变量,而i在计算机中存储的值是i的十进制表示。则i/9的计算机处理结果,即结果直接去掉小数点后部分的结果即是此九进制数的第二位,而i%9即是此九进制数的个位。本程序用此九进制数的第二位保存A的位置,个位表示B的位置。最大值为88,即为十进制的80.程序从十进制的80,即九进制的88遍历到十进制的0,即九进制的0。将符合条件的位置全部输出。

问题扩展:如何利用一个变量达到三重循环的效果。也就是说,如果给定下面的循环:

 int counter = 0;

 for( int i = 0; i < 5; i++ )  

for( int j = 0; j < 4; j++ )   

for( int k = 0; k < 3; k++ )   

{    

System.out.println("counter="+counter+"\t, i="+i+", j="+j+", k="+k);    

counter++;    

}  

其结果如下:  

counter=0 , i=0, j=0, k=0  

counter=1 , i=0, j=0, k=1  

counter=2 , i=0, j=0, k=2  

counter=3 , i=0, j=1, k=0  

counter=4 , i=0, j=1, k=1    

....中间略  

counter=59  , i=4, j=3, k=2

 问题是

(1)我们如何用一个打印出相同的结果?

(2)如果是N重循环呢?   

面对第一个问题,实际上就是对原始的中国象棋将帅问题进行了一个扩展,即在棋盘上添加一个“王”,其行走规则和将帅 一样。于是棋盘变成了三国争霸:-) ,将帅王可以走动的格子数分别为3、4、5,它们之间的互斥条件可以按需要设定。        

这时,就需要只用一个变量遍历一个三重循环。直观的方法是像方法一那样把一个4字节的INT拆开来用。

我这里只关注方法二。        

只用一个变量解决扩展的中国象棋将帅问题,我们的代码应该是如下的样子:   

int var = 3*4*5;   

while( var-- )   

{     

if( /** 冲突条件 **/ )//发生冲突      

   continue;     

else            

printf(/** 打印可行的位置 **/);    }

在冲突条件中,我们需要知道var取得某个特定的值(即第var+1次循环)的时候的i,j,k分别是多少(这样我们才能判定将帅位置是否冲突)     

从上例的结果中我们可以看到,counter的值(即当前的循环次数)和三元组(i,j,k)是一一对应的,越是外层的循环变化越慢,他们满足什么关系呢?     

 k的取值最好确定,我们都知道是var%3。     

在原始的将帅问题中我们知道,j的值应该是 var/3,但是由于j上面还有一层循环,就需要做些调整,变成var/3%4     

最外层循环i的值则为(var/(3*4))%5.           即:

k=var%3      //其下没有循环了             

 j=var/3   //其下有几个循环长度为3的循环            

 i=var/(3*4). //其下有几个循环长度为3*4的循环      

于是4重循环的公式我们也可以轻松得出:  

for( int i = 0; i < 5; i++ )     

  for( int j = 0; j < 4; j++ )       

     for( int k = 0; k < 3; k++ )         

       for( int p = 0; p < 3; p++ )       

 p=var%2 //其下没有循环了   

k=var/2      //其下有几个循环长度为2的循环   

j=var/(2*3)) //其下有几个循环长度为2*3的循环   

i=var/(2*3*4)//其下有几个循环长度2*3*4的循环      

下面就是一个变量实现三重循环

int var = 2*3*4*5;

while( var-- > 0)

{  

System.out.println("var="+var+" , i="+((var/(2*3*4))%5)+

                              ", j ="+((var/(2*3))%4)+",  

                               k="+((var/2)%3)+",                                                       

                               p="+var%2);

}

结果是:   

var=119 , i=4, j=3, k=2, p=1   

var=118 , i=4, j=3, k=2, p=0   

var=117 , i=4, j=3, k=1, p=1   

...中间略   

var=5 , i=0, j=0, k=2, p=1   

var=4 , i=0, j=0, k=2, p=0   

var=3 , i=0, j=0, k=1, p=1   

var=2 , i=0, j=0, k=1, p=0   

var=1 , i=0, j=0, k=0, p=1   

var=0 , i=0, j=0, k=0, p=0        

 N重循环原理也是一样,就不再赘述了。

源文来自http://www.cnblogs.com/bvbook/archive/2008/07/24/1250507.html

 

 

posted @ 2011-11-20 21:13  fly1988happy  阅读(1062)  评论(0编辑  收藏  举报