百练(4103):踩方格

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描述

有一个方格矩阵,矩阵边界在无穷远处。我们做如下假设:
a.    每走一步时,只能从当前方格移动一格,走到某个相邻的方格上;
b.    走过的格子立即塌陷无法再走第二次;
c.    只能向北、东、西三个方向走;
请问:如果允许在方格矩阵上走n步,共有多少种不同的方案。2种走法只要有一步不一样,即被认为是不同的方案。

输入

允许在方格上行走的步数n(n <= 20)

输出

计算出的方案数量

样例输入

2

样例输出

7

递归
从 (i,j) 出发,走n步的方案数,等于以下三项之和:
从(i+1,j)出发,走n-1步的方案数。前提:(i+1,j)还没走过
从(i,j+1)出发,走n-1步的方案数。前提:(i,j+1)还没走过
从(i,j-1)出发,走n-1步的方案数。 前提:(i,j-1)还没走过

代码:

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
bool visit[50][50];
using namespace std;
int dfs(int i,int j,int n)
{
    if(n == 0)
        return 1;
    visit[i][j] = 1;
    int sum = 0;
    if(!visit[i+1][j]) sum += dfs(i+1,j,n-1);
    if(!visit[i][j+1]) sum += dfs(i,j+1,n-1);
    if(!visit[i][j-1]) sum += dfs(i,j-1,n-1);
    visit[i][j]=0; //注意。此条路径走完要还原。
    return sum;
}
int main()
{
    int n;
    cin>>n;
    memset(visit,0,sizeof(visit));
    cout<<dfs(10,10,n);
    return 0;
}

 

### 思路 POJ 4103 方格问题通常是在一个方格图中,从某一点出发,每一步可以向上下左右四个向行,但不能回头路,求 `n` 步的不同案数。 可以使用动态规划的思想来解决这个问题。设 `dp[i][j][k]` 表示了 `i` 步后,当前位于坐标 `(j, k)` 的案数。状态转移程可以根据当前位置的前一步的不同向来确定。 ### 代码示例 ```c #include <stdio.h> #define MAXN 25 // dp 数组用于记录到第 i 步,到达某个位置的案数 int dp[MAXN][MAXN][MAXN]; // 四个向:上、下、左、右 int dx[4] = {-1, 1, 0, 0}; int dy[4] = {0, 0, -1, 1}; // 检查坐标是否越界 int isValid(int x, int y, int n) { return x >= 0 && x < n && y >= 0 && y < n; } int main() { int n; // 输入要的步数 scanf("%d", &n); // 初始化第一步案数 dp[1][0][0] = 1; // 动态规划过程,从第二步开始计算 for (int i = 2; i <= n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { for (int k = 0; k < n; k++) { for (int d = 0; d < 4; d++) { int prevX = j - dx[d]; int prevY = k - dy[d]; // 如果前一个位置合法,则更新当前位置的案数 if (isValid(prevX, prevY, n)) { dp[i][j][k] += dp[i - 1][prevX][prevY]; } } } } } int ans = 0; // 统计 n 步后的总案数 for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { ans += dp[n][i][j]; } } // 输出结果 printf("%d\n", ans); return 0; } ``` ### 代码解释 1. **初始化**:`dp[1][0][0] = 1` 表示第一步从起点 `(0, 0)` 出发只有一种案。 2. **动态规划过程**:通过三重循环遍历每一步、每个位置,根据前一步的不同向更新当前位置的案数。 3. **结果统计**:遍历所有位置,将 `n` 步后到达每个位置的案数累加得到总案数。 ### 复杂度分析 - **间复杂度**:$O(n^3)$,因为有三重嵌套循环。 - **空间复杂度**:$O(n^3)$,主要用于存储 `dp` 数组。
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