問(wèn)題介紹
棋盤(pán)覆蓋問(wèn)題，是一種編程問(wèn)題。
如何應(yīng)用分治法求解棋盤(pán)覆蓋問(wèn)題呢？分治的技巧在于如何劃分棋盤(pán)，使劃分后的子棋盤(pán)的大小相同，并且每個(gè)子棋盤(pán)均包含一個(gè)特殊方格，從而將原問(wèn)題分解為規(guī)模較小的棋盤(pán)覆蓋問(wèn)題。k>0時(shí)，可將2k×2k的棋盤(pán)劃分為4個(gè)2（k-1）×2（k-1）的子棋盤(pán)。這樣劃分后，由于原棋盤(pán)只有一個(gè)特殊方格，所以，這4個(gè)子棋盤(pán)中只有一個(gè)子棋盤(pán)包含該特殊方格，其余3個(gè)子棋盤(pán)中沒(méi)有特殊方格。為了將這3個(gè)沒(méi)有特殊方格的子棋盤(pán)轉(zhuǎn)化為特殊棋盤(pán)，以便采用遞歸方法求解，可以用一個(gè)L型骨牌覆蓋這3個(gè)較小棋盤(pán)的會(huì)合處，從而將原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為4個(gè)較小規(guī)模的棋盤(pán)覆蓋問(wèn)題。遞歸地使用這種劃分策略，直至將棋盤(pán)分割為1×1的子棋盤(pán)。
問(wèn)題解釋來(lái)源 百度
原網(wǎng)頁(yè)
效果展示
k=1
k=2
代碼實(shí)現(xiàn)
借助numpy處理數(shù)據(jù)，plot實(shí)現(xiàn)可視化。
使用面向?qū)ο蟮姆椒ㄔO(shè)計(jì)了棋盤(pán)類(lèi)。
一步步將棋盤(pán)分為小區(qū)塊，指導(dǎo)區(qū)塊的邊長(zhǎng)為1，退出遞歸。
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
class Board:
def __init__(self, size, x, y):
'''
初始化棋盤(pán)
:param size: 棋盤(pán)邊長(zhǎng)
:param x: 特殊點(diǎn)橫坐標(biāo)
:param y: 特殊點(diǎn)縱坐標(biāo)
'''
self.special_block = (x, y)
self.board = np.zeros((size, size), dtype=int)
self.board[x][y] = (size * size - 1) / 3 + 1
self.t = 1
self.size = size
def visualize(self):
'''
可視化函數(shù)
:return: None
'''
plt.imshow(self.board, cmap=plt.cm.gray)
plt.colorbar()
plt.show()
def fill_block(self, x, y):
'''
填充點(diǎn)(x, y)
:param x: x
:param y: y
:return: None
'''
if self.board[x][y] == 0:
self.board[x][y] = self.t
else:
raise Exception
def fill(self, s_x, s_y, size, c_x, c_y):
'''
遞歸函數(shù)填充棋盤(pán)或子棋盤(pán)（下文稱區(qū)塊)
:param s_x: 區(qū)塊左上角x
:param s_y: 區(qū)塊左上角y
:param size: 區(qū)塊邊長(zhǎng)
:param c_x: 區(qū)塊特殊點(diǎn)坐標(biāo)x
:param c_y: 區(qū)塊特殊點(diǎn)坐標(biāo)x
:return: None
'''
if size == 1:
return
pos = (round((c_x - s_x + 1) / size), round((c_y - s_y + 1) / size))
center = (round(s_x + size / 2 - 1), round(s_y + size / 2 - 1))
ls = [(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)] # 代表四個(gè)子區(qū)塊
for i in ls:
if i != pos: # 如果不是原有特殊點(diǎn)所在區(qū)塊，則構(gòu)造特殊點(diǎn)并填充
x = center[0] + i[0]
y = center[1] + i[1]
self.fill_block(x, y)
self.t += 1 # 標(biāo)記號(hào)加一，標(biāo)記下一骨牌
for i in ls:
if i != pos: # 如果不是原有特殊點(diǎn)所在區(qū)塊
# 所構(gòu)造特殊點(diǎn)位置(x, y)
x = center[0] + i[0]
y = center[1] + i[1]
x1 = s_x + i[0] * (size / 2)
y1 = s_y + i[1] * (size / 2)
self.fill(x1, y1, size / 2, x, y)
else: # 如果是原有特殊點(diǎn)所在區(qū)塊
x1 = s_x + i[0] * (size / 2)
y1 = s_y + i[1] * (size / 2)
self.fill(x1, y1, size / 2, c_x, c_y)
主函數(shù)
if __name__ == '__main__':
k = eval(input("請(qǐng)輸入正整數(shù)K(棋盤(pán)大小2^2k,2^2k):\n"))
loc_x = eval(input("請(qǐng)輸入特殊點(diǎn)橫坐標(biāo):\n"))
loc_y = eval(input("請(qǐng)輸入特殊點(diǎn)縱坐標(biāo):\n"))
size = 2 ** (2 * k)
b = Board(size, loc_x, loc_y)
b.fill(0, 0, size, loc_x, loc_y)
b.visualize()
print(b.board)
GitHub鏈接
總結(jié)
到此這篇關(guān)于python實(shí)現(xiàn)棋盤(pán)覆蓋問(wèn)題及可視化的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python棋盤(pán)覆蓋問(wèn)題內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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