暴力的枚举

枚举算法又叫穷举算法,光听名字就是能知道这个很暴力。

有一个题:□3 * 6528 = 3□ * 8256,在两个方框里面填入相同的数字使得等式成立。你可能会觉得这个很简单,3行代码就可以搞定:

for (i = 1; i <= 9; i++) {
    if ((i * 10 + 3) * 6528 = (3 * 10 + i)  * 8256) {
        printf("%d\n", i);
    }
}

这就是最简单的枚举算法。枚举算法的基本思想就是有序的去尝试每一种可能。

现在还有一个计算题 xxx + xxx = xxx,将1到9分别填入到9个x中,每个数字只能使用一次使得等式成立。试问一共有多少种合理的组合呢:

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a, b, c, d, e, f, g, h, i, total = 0;
    for (a = 1; a <= 9; a++)
        for (b = 1; b <= 9; b++)
            for (c = 1; c <= 9; c++)
                for (d = 1; d <= 9; d++)
                    for (e = 1; e <= 9; e++)
                        for (f = 1; f <= 9; f++)
                            for (g = 1; g <= 9; g++)
                                for (h = 1; h <= 9; h++)
                                    for (i = 1; i <= 9; i++) {
                                        if (a != b && a != c && a != d && a != e && a != f && a != g && a != h && a != i && b != c && b != d && b != e && b != f && b != g && b != h && b != i && c != d && c != e && c != f && c != g && c != h && c != i && d != e && d != f && d != g && d != h && d != i && e != f && e != g && e != h && e != i && f != g && f != h && f != i && g != h && g != i && h != i && (a * 100 + b * 10 + c + d * 100 + e * 10 + f = g * 100 + h * 10 + i)) {
                                            total++;
                                            printf("%d%d%d + %d%d%d = %d%d%d\n",a, b, c, d, e, f, g, h, i);
                                        }
                                    }
    printf("total = %d", total / 2);
    return 0;
}

估计有人看见这段代码有想骂人的冲动。如果以后写代码都是这样,那么真的是太折磨了。还可以使用标记法来解决互不相等的问题:

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[10], i, total, book[10], sum;
    
    for (a[1] = 1; a[1] <= 9; a[1]++)
        for (a[2] = 1; a[2] <= 9; a[2]++)
            for (a[3] = 1; a[3] <= 9; a[3]++)
                for (a[4] = 1; a[4] <= 9; a[4]++)
                    for (a[5] = 1; a[5] <= 9; a[5]++)
                        for (a[6] = 1; a[6] <= 9; a[6]++)
                            for (a[7] = 1; a[7] <= 9; a[7]++)
                                for (a[8] = 1; a[8] <= 9; a[8]++)
                                    for (a[9] = 1; a[9] <= 9; a[9]++) {
                                        for (i = 1; i <= 9; i++) {
                                            book[i] = 0; // 初始化标记数组
                                        }
                                        
                                        for (i = 1; i <= 9; i++) {
                                            book[a[i]] = 1; // 如果某个数出现过了就标记一下
                                        }
                                        
                                        sum = 0;
                                        
                                        // 统计出现了多少个不同的数
                                        for (i = 1; i <= 9; i++) {
                                            sum += book[i];
                                        }
                                        
                                        // 如果出现了9个不同的数,并且满足条件,则输出
                                        if (sum == 9 && (a[1] * 100 + a[2] * 10 + a[3] + a[4] * 100 + a[5] * 10 + a[6] = a[7] * 100 + a[8] * 10 + a[9])) {
                                            total++;
                                            printf("%d%d%d + %d%d%d = %d%d%d\n", a[1], a[2], a[3], a[4], a[5], a[6], a[7], a[8], a[9]);
                                        }
                                    }
    printf("total = %d", total / 2);
    
    return 0;
}

这个说实话还是很垃圾很坑人。

### Java中的暴力枚举算法 暴力枚举是一种通过穷尽所有可能情况来解决问题的方法。它通常用于解决那些无法找到更优解法或者复杂度较低的问题。以下是基于提供的引用内容以及专业知识,展示如何在Java中实现暴力枚举算法。 #### 示例代码:寻找两个数之和等于目标值 以下是一个简单的例子,给定一个整数数组 `nums` 和一个目标值 `target`,找出数组中两个数相加等于目标值的索引位置[^5]。 ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class BruteForceExample { public static List<Integer> twoSum(int[] nums, int target) { for (int i = 0; i < nums.length; i++) { for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) { if (nums[i] + nums[j] == target) { List<Integer> result = new ArrayList<>(); result.add(i); result.add(j); return result; } } } return null; } public static void main(String[] args) { int[] nums = {2, 7, 11, 15}; int target = 9; List<Integer> indices = twoSum(nums, target); if (indices != null && !indices.isEmpty()) { System.out.println("Indices found: [" + indices.get(0) + ", " + indices.get(1) + "]"); } else { System.out.println("No solution exists."); } } } ``` 上述代码实现了暴力枚举的核心逻辑——双重嵌套循环逐一尝试每一对组合的可能性,并判断其是否满足条件。 --- #### 数独验证的暴力枚举实现 另一个经典的暴力枚举应用案例是验证数独的有效性。下面展示了如何使用暴力枚举检查数独板是否合法[^1]: ```java import java.util.HashSet; public class SudokuValidator { public static boolean isValidSudoku(int[][] board) { for (int i = 0; i < 9; i++) { HashSet<Integer> rowSet = new HashSet<>(); HashSet<Integer> colSet = new HashSet<>(); HashSet<Integer> cubeSet = new HashSet<>(); for (int j = 0; j < 9; j++) { // Check rows and columns if (board[i][j] != 0 && !rowSet.add(board[i][j])) { return false; } if (board[j][i] != 0 && !colSet.add(board[j][i])) { return false; } // Check each sub-grid of size 3x3 int rowIndex = 3 * (i / 3); int colIndex = 3 * (i % 3); int num = board[rowIndex + j / 3][colIndex + j % 3]; if (num != 0 && !cubeSet.add(num)) { return false; } } } return true; } public static void main(String[] args) { int[][] sudokuBoard = { {5, 3, 0, 0, 7, 0, 0, 0, 0}, {6, 0, 0, 1, 9, 5, 0, 0, 0}, {0, 9, 8, 0, 0, 0, 0, 6, 0}, {8, 0, 0, 0, 6, 0, 0, 0, 3}, {4, 0, 0, 8, 0, 3, 0, 0, 1}, {7, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 6}, {0, 6, 0, 0, 0, 0, 2, 8, 0}, {0, 0, 0, 4, 1, 9, 0, 0, 5}, {0, 0, 0, 0, 8, 0, 0, 7, 9} }; if (isValidSudoku(sudokuBoard)) { System.out.println("The Sudoku board is valid."); } else { System.out.println("The Sudoku board is invalid."); } } } ``` 此程序通过三重循环分别校验行、列和子网格内的重复项是否存在。 --- #### 枚举优化建议 尽管暴力枚举简单易懂,但在实际开发过程中应尽可能对其进行优化以提高效率。常见的优化手段包括但不限于缩小遍历范围、提前终止无意义的操作以及利用数学性质减少冗余计算[^3]。 例如,在上面提到的两数之和问题中,可以通过剪枝技术跳过明显不可能构成答案的部分数据;而在处理较大规模的数据集时,则可引入辅助结构如哈希表进一步加速检索过程。 ---
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