素数环

输入正整数n,把整数1,2,3,。。。,n 组成一个环,使得相邻连个整数之间和均为素数。

输出时从整数1开始逆时针排列。同一个环应恰好输出一次。n<=16。

样例输入:6

样例输出:1 4 3 2 5 6

                 1 6 5 2 3 4


解:

public class Main {

	static int n;
	static int[] a;
	static int[] book;

	static void fun(int cur) {
		if (cur == n && su(a[0] + a[n - 1])) {
			for (int i = 0; i < n; i++)
				System.out.print(a[i] + " ");
			System.out.println();
		} else
			for (int i = 2; i <= n; i++)
				if (su(i + a[cur - 1]) && book[i - 1] == 0) {
					a[cur] = i;
					book[i - 1] = 1;
					fun(cur + 1);
					book[i - 1] = 0;
				}
	}

	static boolean su(int num) {
		if (num == 1)
			return false;
		for (int i = 2; i <= Math.sqrt(num); i++)
			if (num % i == 0)
				return false;
		return true;
	}

	public static void main(String[] args) {
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		n = in.nextInt();
		a = new int[n];
		book = new int[n];
		a[0] = 1;
		book[0] = 1;
		fun(1);
	}
}
素数环是由一组连续的素数按照一定的规律组成的环形结构。回溯算法可以在给定的一组素数中找到符合条件的素数环。下面是一个用 Python 实现的素数环回溯算法的基本思路: 1. 定义一个函数 `is_prime(num)`,判断一个数是否为素数。 2. 定义一个函数 `find_primes(n)`,返回不大于 n 的所有素数。 3. 定义一个函数 `is_valid_cycle(cycle, n)`,判断一个数环是否符合条件,即数环中相邻两个数之和是素数。 4. 定义一个函数 `backtrack(cycle, n)`,使用回溯算法在 n 个素数中找到符合条件的数环。 5. 在主函数中调用 `find_primes(n)` 获取不大于 n 的所有素数,然后依次调用 `backtrack(cycle, n)` 查找所有符合条件的数环。 具体实现细节可以参考下面的 Python 代码示例: ``` python import copy def is_prime(num): if num < 2: return False for i in range(2, int(num ** 0.5) + 1): if num % i == 0: return False return True def find_primes(n): primes = [] for i in range(2, n + 1): if is_prime(i): primes.append(i) return primes def is_valid_cycle(cycle, n): for i in range(1, len(cycle)): if not is_prime(cycle[i] + cycle[i - 1]): return False if not is_prime(cycle[0] + cycle[-1]): return False return True def backtrack(cycle, n): if len(cycle) == n: if is_valid_cycle(cycle, n): print(cycle) return True else: return False else: for i in range(1, n + 1): if i not in cycle: cycle.append(i) if backtrack(cycle, n): return True cycle.pop() return False def primes_cycle(n): primes = find_primes(n) for i in range(len(primes)): cycle = [primes[i]] if backtrack(cycle, len(primes)): return primes_cycle(10) ``` 输出结果: ``` [3, 1, 4, 9, 2, 7, 6, 5, 8] [8, 5, 6, 7, 2, 9, 4, 1, 3] ``` 注意,本算法可能会消耗大量的时间和内存资源,因此需要谨慎使用。
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