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  C趣味程序百例(28)黑白子交换 【注册男护士专用博客】          

C趣味程序百例(28)黑白子交换

www.nanhushi.com     佚名   不详 

87.黑白子交换
   有三个白子和三个黑子如下图布置:
.

   游戏的目的是用最少的步数将上图中白子和黑子的位置进行交换:
.

   游戏的规则是:(1)一次只能移动一个棋子; (2)棋子可以向空格中移动,也可以跳过一个对方的棋子进入空格,但不能向后跳,也不能跳过两个子。请用计算机实现上述游戏。
*问题分析与算法设计
   计算机解决胜这类问题的关键是要找出问题的规律,或者说是要制定一套计算机行动的规则。分析本题,先用人来解决问题,可总结出以下规则:
   (1) 黑子向左跳过白子落入空格,转(5)
   (2) 白子向右跳过黑子落入空格,转(5)
   (3) 黑子向左移动一格落入空格(但不应产生棋子阻塞现象),转(5)
   (4) 白子向右移动一格落入空格(但不应产生棋子阻塞现萌),转(5)
   (5) 判断游戏是否结束,若没有结束,则转(1)继续。
   所谓的“阻塞”现象就是:在移动棋子的过程中,两个尚未到位的同色棋子连接在一起,使棋盘中的其它棋子无法继续移动。例如按下列方法移动棋子:
  0
.
  1
.
  2  △
.
  3
.
  4    两个●连在一起产生阻塞
.
 或4   两个白连在一起产生阻塞
.

   产生阻塞的现象的原因是在第2步(△状态)时,棋子○不能向右移动,只能将●向左移动。
   总结产生阻塞的原因,当棋盘出现“黑、白、空、黑”或“白、空、黑、白”状态时,不能向左或向右移动中间的棋子,只移动两边的棋子。
   按照上述规则,可以保证在移动棋子的过程中,不会出现棋子无法移动的现象,且可以用最少的步数完成白子和黑子的位置交换。
*程序与程序注释
#include<stdio.h>
int number;
void print(int a[]);
void change(int *n,int *m);
void main()
{
   int t[7]={1,1,1,0,2,2,2};   /*初始化数组1:白子  2:黑子  0:空格*/
   int i,flag;
   print(t);
   while(t[0]+t[1]+t[2]!=6||t[4]+t[5]+t[6]!=3)  /*判断游戏是否结束
                                    若还没有完成棋子的交换则继续进行循环*/
   {
      flag=1;      /*flag 为棋子移动一步的标记1:尚未移动棋子  0:已经移动棋子*/
      for(i=0;flag&&i<5;i++)      /*若白子可以向右跳过黑子,则白子向右跳*/
         if(t[i]==1&&t[i+1]==2&&t[i+2]==0)
         {change(&t[i],&t[i+2]); print(t); flag=0;}
      for(i=0;flag&&i<5;i++)      /*若黑子可以向左跳过白子,则黑子向左跳*/
         if(t[i]==0&&t[i+1]==1&&t[i+2]==2)
         {change(&t[i],&t[i+2]);  print(t);  flag=0;}
      for(i=0;flag&&i<6;i++)   /*若向右移动白子不会产生阻塞,则白子向右移动*/
         if(t[i]==1&&t[i+1]==0&&(i==0||t[i-1]!=t[i+2]))
         {change(&t[i],&t[i+1]); print(t);flag=0;}
      for(i=0;flag&&i<6;i++)   /*若向左移动黑子不会产生阻塞,则黑子向左移动*/
         if(t[i]==0&&t[i+1]==2&&(i==5||t[i-1]!=t[i+2]))
         { change(&t[i],&t[i+1]); print(t);flag=0;}
   }
}
void print(int a[])
{
   int i;
   printf("No. %2d:.............................\n",number++);
   printf("      ");
   for(i=0;i<=6;i++)
      printf(" | %c",a[i]==1?'*':(a[i]==2?'@':' '));


   printf(" |\n       .............................\n\n");
}
void change(int *n,int *m)
{
   int term;
   term=*n; *n=*m; *m=term;
}

*运行结果


*问题的进一步讨论
    本题中的规则不仅适用于三个棋子的情况,而且可以推而广之,适用于任意N个棋子的情况。读者可以编程验证,按照本规则得到的棋子移动步数是最少的。
    事实上,制定规则是解决这类问题的关键。一个游戏程序“思考水平的高低,完全取决于使用规则的好坏。”
*思考题
    有两个白子和两个黑子如下左图布置:
.
. . .
.

    棋盘中的棋子按”马步“规则行走,要求用最少的步数将图中白子和黑子的位置进行交换,最终结果如下一幅图所示。
.
. . .
.

 

文章录入:杜斌    责任编辑:杜斌 
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