Tromino(更准确地说是“右Trominio”)是一个由棋盘上的三个1x1方块组成的L型骨牌。我们的问题是,如何用Tromino覆盖一个缺少了一个方块(可以在棋盘上的任何位置)的2^n*2^n棋盘。除了这个缺失的方块,Tromino应该覆盖棋盘上的所有方块,Tromino可以任意转向但不能有重叠。为此问题设计一个分治算法。(PS:具体可以参考下图)
- 解法:分治思想每次将2^n*2^n的正方形分成四个2^(n-1)*2^(n-1)的正方形,此时缺块一定在其中一个正方形中,在其他三个正方形中各设置一个缺块,缺块组成L行,继续分治,分治得到的正方形边长为2。
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#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cmath>
using namespace std;
int a[50][50];
void solve(int x1,int y1,int length,int x,int y,int flag)
{
int i=length/2;
if(i-1==0) //当棋盘的长度的一半为1时开始解决问题
{
if(x<=x1+i-1&&y>y1+i-1) //缺块在第一象限
a[x1+i-1][y1+i-1]=a[x1+i][y1+i-1]=a[x1+i][y1+i]=flag++; //分别为2,3,4
else if(x<=x1+i-1&&y<=y1+i-1) //缺块在第二象限
a[x1+i-1][y1+i]=a[x1+i][y1+i]=a[x1+i][y1+i-1]=flag++; //分别为1,4,3
else if(x>x1+i-1&&y<=y1+i-1) //缺块在第三象限
a[x1+i-1][y1+i-1]=a[x1+i-1][y1+i]=a[x1+i][y1+i]=flag++; //分别为2,1,4
else
a[x1+i-1][y1+i-1]=a[x1+i-1][y1+i]=a[x1+i][y1+i-1]=flag++;//分别为2,1,3
}
else
{
if(x<=x1+i-1&&y>y1+i-1) //缺块在第一象限
{
a[x1+i-1][y1+i-1]=a[x1+i][y1+i-1]=a[x1+i][y1+i]=flag++; //分别为2,3,4 象限靠近棋盘中心点的3个棋盘格置1(组成L型),意为该象限棋盘的缺块
solve(x1,y1+i,i,x,y,flag); //解第一象限
solve(x1,y1,i,x1+i-1,y1+i-1,flag); //解第二象限
solve(x1+i,y1,i,x1+i,y1+i-1,flag); //解第三象限
solve(x1+i,y1+i,i,x1+i,y1+i,flag); //解第四象限
}
else if(x<=x1+i-1&&y<=y1+i-1) //缺块在第二象限
{
a[x1+i-1][y1+i]=a[x1+i][y1+i]=a[x1+i][y1+i-1]=flag++; //分别为1,3,4 象限靠近棋盘中心点的3个棋盘格置1(组成L型),意为该象限棋盘的缺块
solve(x1,y1+i,i,x1+i-1,y1+i,flag); //解第一象限
solve(x1,y1,i,x,y,flag); //解第二象限
solve(x1+i,y1,i,x1+i,y1+i-1,flag); //解第三象限
solve(x1+i,y1+i,i,x1+i,y1+i,flag); //解第四象限
}
else if(x>x1+i-1&&y<=y1+i-1) //缺块在第三象限
{
a[x1+i-1][y1+i-1]=a[x1+i-1][y1+i]=a[x1+i][y1+i]=flag++;
solve(x1,y1+i,i,x1+i-1,y1+i,flag); //解第一象限
solve(x1,y1,i,x1+i-1,y1+i-1,flag); //解第二象限
solve(x1+i,y1,i,x,y,flag); //解第三象限
solve(x1+i,y1+i,i,x1+i,y1+i,flag); //解第四象限
}
else //缺块在第四象限
{
a[x1+i-1][y1+i-1]=a[x1+i-1][y1+i]=a[x1+i][y1+i-1]=flag++;//分别为2,1,3
solve(x1,y1+i,i,x1+i-1,y1+i,flag); //解第一象限
solve(x1,y1,i,x1+i-1,y1+i-1,flag); //解第二象限
solve(x1+i,y1,i,x1+i,y1+i-1,flag); //解第三象限
solve(x1+i,y1+i,i,x,y,flag); //解第四象限
}
}
}
int main()
{
int n,x,y;
cin>>n;
int k=pow(2,n); // k 为正方形边长
for(int i=1;i<=k;++i)
{
for(int j=1;j<=k;++j)
{
cin>>a[i][j];
if(a[i][j]==1)
{
x=i;y=j;
}
}
}
cout<<"缺块位置: "<<x<<" "<<y<<endl;
solve(1,1,k,x,y,0); //调用分治过程
for(int i=1;i<=k;++i)
{
for(int j=1;j<=k;++j)
cout<<a[i][j]<<" ";
cout<<endl;
}
return 0;
}