九宫格密码组合计数问题

问题简述:

  Android的九宫格密码想必大家都见过了。
  大于等于四个点相连便可以作为一种密码。
  那么九宫格密码有多少种?

 

算法简述:

  关键词: 组合 排列 动态规划

  Android 的密码是 3 × 3 点阵中的一条路径,这条路径可以交叉,可以“走日字”,几乎是无所不能(只要不经过重复点),但却有一个例外:路径不允许跳过途中必须要经过     的点。例如, 如果从左上角的点连接到右上角的点,中间的那个点会被自动地加进路径里。但麻烦就麻烦在,这个规则本身也有一个值得注意的地方:如果中间的点是之前已经用过的,那么这个点就可以被跳过去了。

/gkimage/e8/kt/3e/e8kt3e.png

我们不妨把点阵中的九个点分别用数字 1 到 9 编号。按照上述规则,4136、4192 都是不合法的,但 24136、654192 则都是可行的。

算法思路参考:http://www.guokr.com/article/49408/

即:斜线有8条,共8对数字:  1-3前有2  1-7需有4  1-9需有5  2-8需有5

                            3-7需有5  3-9需有6  4-6需有5  7-9需有8  否则为失败

所以:通过动态规划遍历排列并验证(首先若i个数组合的某序列为失败,则其衍生出的后续i+1个数组合的某序列也为失败,故而不再验证,即也不会再向后动态迭代)

代码运行可知:

    

密码长度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总计
密码个数 9 56 320 1624 7152 26016 72912 140704 140704 389497

     

            九宫格密码大于等于四位,故九宫格密码共有389212种,密码最好设置6位及6位以上。

 

代码如下:

  1 package 九宫格;
  2 
  3 public class Main{
  4 
  5     public static void main(String[] argv){
  6         
  7         // 计算组合数
  8         int k[] = new int[9];
  9         int p_count[] = new int[9];
 10         int sum=0;
 11         int Out_result=0;
 12         
 13         for(int i=0; i<9;i++){
 14             
 15             if(i==0){
 16                 k[i]=9; p_count[i]=1;
 17             }
 18                 
 19             else{
 20                 k[i]=k[i-1]*(9-i);
 21             }
 22             if(i>=3)
 23                 sum=sum+k[i];
 24         }        
 25         System.out.println(sum);
 26         
 27         //计算排列
 28         int [][] middle = new int[9][1];
 29         
 30         for(int i=0; i<9;i++){
 31             
 32             int n = k[i];
 33             int N = p_count[i];
 34             int mid_out[][] = new int[n][i+1];
 35             int pai_out[][] = new int[N][i+1];
 36             int j=0;
 37             if(i==0){
 38                 
 39                 for(; j<N; j++ )
 40                     pai_out[j][0]=0;
 41                 j=0;
 42                 for(; j<n; j++)
 43                     mid_out[j][0]=j+1;
 44                 j=0;
 45                 //更新上一次的可行序列数
 46                 k[i]=9;
 47             }
 48             else{
 49                 
 50                 // 获取排列    
 51 
 52                 for(int t=0; t<k[i-1]; t++){
 53                     
 54                     int check[] =new int[10];
 55                     for(int m=0; m<i;m++){
 56                         
 57                         check[middle[t][m]]=1;
 58                         
 59                     }
 60                     for(int p=1; p<=9; p++ ){
 61                         
 62                         if(check[p]!=1){
 63                             
 64                         //排列验证成功则加入到序列中
 65                         if(check_Success(middle[t][i-1],p,check)){
 66                                                     
 67                             for(int m=0; m<i;m++){                            
 68                             mid_out[j][m]=middle[t][m];                                                        
 69                                 }
 70                         
 71                         mid_out[j][i]=p;
 72                         j++;
 73                             }
 74                         
 75                         }
 76                         
 77                     }
 78                     
 79                     
 80                 }
 81                 //更新上一次的可行序列数
 82                 k[i]=j;
 83             }
 84             if(i>2)
 85             Out_result=Out_result+k[i];
 86             middle = new int[n][i+1];
 87             middle = mid_out;
 88             for(int count_x=0; count_x<j; count_x++){
 89                 System.out.print((count_x+1)+"th: ");
 90                 for(int count_y=0; count_y<=i;count_y++)
 91                     System.out.print(mid_out[count_x][count_y]+" ");
 92                 System.out.println();
 93             }
 94             System.out.println("The"+i+"th result as..."+j);
 95             
 96             
 97         }
 98         
 99         System.out.println("The result is:"+Out_result);
100         for(int i=0; i<9; i++){
101             
102             System.out.println(k[i]);
103         }
104     }
105 
106     public static boolean check_Success(int a, int b, int[] r){
107         
108         int[][] k_table = new int[10][10];
109         // init...
110         k_table[1][3]=2; k_table[3][1]=2; 
111         k_table[1][7]=4; k_table[7][1]=4; 
112         k_table[1][9]=5; k_table[9][1]=5;
113         // init....
114         k_table[2][8]=5; k_table[8][2]=5; 
115         //init....
116         k_table[3][7]=5; k_table[7][3]=5; 
117         k_table[3][9]=6; k_table[9][3]=6; 
118         // init....
119         k_table[4][6]=5; k_table[6][4]=5; 
120         // init....
121         k_table[7][9]=8; k_table[9][7]=8;
122         if(k_table[a][b]>0){
123             if(r[k_table[a][b]]==1)
124                 return true;
125             else
126                 return false;
127         }
128         else
129             return true;
130         
131         
132     }
133 }

 

posted @ 2015-12-01 00:24  UDLD  阅读(2761)  评论(0编辑  收藏  举报