C趣味程序百例(28)黑白子交换 |
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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。
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文章录入:杜斌 责任编辑:杜斌 |
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