蓝桥杯 九宫幻方(dfs)

问题描述
  小明最近在教邻居家的小朋友小学奥数,而最近正好讲述到了三阶幻方这个部分,三阶幻方指的是将1~9不重复的填入一个3*3的矩阵当中,使得每一行、每一列和每一条对角线的和都是相同的。

三阶幻方又被称作九宫格,在小学奥数里有一句非常有名的口诀:“二四为肩,六八为足,左三右七,戴九履一,五居其中”,通过这样的一句口诀就能够非常完美的构造出一个九宫格来。

4 9 2
  3 5 7
  8 1 6

有意思的是,所有的三阶幻方,都可以通过这样一个九宫格进行若干镜像和旋转操作之后得到。现在小明准备将一个三阶幻方(不一定是上图中的那个)中的一些数抹掉,交给邻居家的小朋友来进行还原,并且希望她能够判断出究竟是不是只有一个解。

而你呢,也被小明交付了同样的任务,但是不同的是,你需要写一个程序~
输入格式
  输入仅包含单组测试数据。
  每组测试数据为一个3*3的矩阵,其中为0的部分表示被小明抹去的部分。
  对于100%的数据,满足给出的矩阵至少能还原出一组可行的三阶幻方。
输出格式
  如果仅能还原出一组可行的三阶幻方,则将其输出,否则输出“Too Many”(不包含引号)。
样例输入
0 7 2
0 5 0
0 3 0
样例输出
6 7 2
1 5 9
8 3 4
数据规模和约定
  峰值内存消耗(含虚拟机) < 256M
  CPU消耗 < 1000ms

请严格按要求输出,不要画蛇添足地打印类似:“请您输入…” 的多余内容。

注意:
  main函数需要返回0;
  只使用ANSI C/ANSI C++ 标准;
  不要调用依赖于编译环境或操作系统的特殊函数。
  所有依赖的函数必须明确地在源文件中 #include
  不能通过工程设置而省略常用头文件。

提交程序时,注意选择所期望的语言类型和编译器类型。

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笨笨有话说:
  我最喜欢这类题目了。既然九宫幻方一共也没有多少,我就不辞辛劳地一个一个写出来好了。
  也不能太过分,好歹用个数组。

题目好像是个暴力,但是懒得模拟了,干脆直接dfs枚举好了,反正数据量很小。
观察易知,幻方只有在仅中间一行或一列有数据时才会有多解,其他情况均有唯一解。

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

bool vis[10] = {0};
int sq[4][4];
int f1 = 0,f2 = 0;

void dfs(int ii, int jj, int n) {
    if(ii == 4 && jj == 1) {
        if(sq[1][1]+sq[1][2]+sq[1][3] == sq[2][1]+sq[2][2]+sq[2][3] && sq[1][1]+sq[1][2]+sq[1][3] == sq[3][1]+sq[3][2]+sq[3][3]
           && sq[1][1]+sq[1][2]+sq[1][3] == sq[1][1]+sq[2][2]+sq[3][3] && sq[1][1]+sq[1][2]+sq[1][3] == sq[1][3]+sq[2][2]+sq[3][1]
           && sq[1][1]+sq[2][1]+sq[3][1] == sq[1][2]+sq[2][2]+sq[3][2] && sq[1][1]+sq[2][1]+sq[3][1] == sq[1][3]+sq[2][3]+sq[3][3]){
                for(int i = 1; i <= 3; ++i) {
                    for(int j = 1; j <= 3; ++j) {
                        cout << sq[i][j] << " ";
                    }
                    cout << endl;
                }
                return;
           }
    }
    else {
        if(sq[ii][jj] != 0) {
            if(jj%3 == 0) dfs(ii+1,1,n);
            else dfs(ii,jj+1,n);
        }
        else {
            int i = 0;
            for(i = 1; i <= 9; ++i){
                if(vis[i] == 0) {
                    vis[i] = 1;
                    sq[ii][jj] = i;
                    if(jj%3 == 0) dfs(ii+1,1,i);
                    else dfs(ii,jj+1,i);
                    sq[ii][jj] = 0;
                    vis[i] = 0;
                }
            }
        }
    }
}

int main() {
    for(int i = 1; i <= 3; ++i) {
        for(int j = 1; j <= 3; ++j) {
            cin >> sq[i][j];
            if(!f1 && (i == 1 || i == 3) && sq[i][j] != 0) f1 = 1;
            if(!f2 && (j == 1 || j == 3) && sq[i][j] != 0) f2 = 1;
            vis[sq[i][j]] = 1;
        }
    }
    if(!f1 || !f2) cout << "Too Many" << endl;
    else {
        dfs(1,1,0);
    }
    return 0;
}
上一篇:2021-03-28


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