Не успевает по времени. Покрытие доски конями. Перебор

@_amper · Регистрация: 08.05.2016

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Имеется клеточное поле размера N × M, в некоторых позициях которого расставлены чёрные фигуры, M — число столбцов, а N — число строк. Необходимо расставить минимальное число белых коней, чтобы пробивались все свободные позиции.

Формат входного файла

Первая строка задаёт размерность поля в целых числах M и N (1 ≤ M, N ≤ 100), вторая строка — число K занятых клеток (0 ≤ K ≤
M ⋅ N − 2). В последующих K строках находятся координаты занятых клеток — пары целых чисел Xi и Yi (1 ≤ Xi ≤ M, 1 ≤ Yi ≤ N).
Формат выходного файла

В первой строке должно находиться число P расстановок. Следующая строка должна быть пустой. Далее выведите P досок размера M × N, разделённых пустой строкой (где 0 — свободная клетка, 1 — конь, 2 — препятствие).

Помогите найти проблему, реализация не успевает по времени.

Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner;
 
public class Kanon {
    static class pair {  //аналогично pair в c++
        int first;
        int second;
        pair(int i1, int i2) {
            first = i1;
            second = i2;
        }
        
    }
    
    static class set { //аналогично set c++
        ArrayList <pair> arrayList;
        set() {
            arrayList = new ArrayList<>();
        }
        
        public void add(pair p) {
            if(!arrayList.contains(p)) {
                arrayList.add(p);
            }
        }
        
        public pair remove(pair p) {
                for(pair pa:arrayList) {
                    if(pa.first == p.first && pa.second == p.second) {
                        arrayList.remove(pa);
                        return pa;
                    }
                }
                return null;
        }
        
        public pair remove() {
 
            pair pa = arrayList.get(0);
            arrayList.remove(0);
            return pa;
    }
        
        public int size() {
            return arrayList.size();
        }
        
    }
    
    static ArrayList<int [][]> solution = new ArrayList<>();
    static int record = 10000;
    static int boardH = 0;
    static int boardL = 0;
    static int blocked = 0;
    static int [][] board; //-шахматная доска
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            set allP = new set(); 
            
            Scanner SC = new Scanner(new File("input.txt")); 
            if(!SC.hasNext()) { SC.close(); return; }
            
            boardH = SC.nextInt();
            boardL = SC.nextInt();
            board = new int[boardH][boardL];
            
            for(int i = 0; i < boardH; ++i) {
                for(int g = 0; g < boardL; ++g) {
                    allP.add(new pair(i , g));
                    board[i][g] = 0;
                }
            }
            
            blocked = SC.nextInt();
                             
            for(int i = 0; i < blocked; ++i) {
                int x = SC.nextInt();
                int y = SC.nextInt();
                allP.remove(new pair(x-1, y-1)); 
                board[x - 1][y - 1] = 2;    
            }
            record = findRecord(allP);
            
            System.out.println(record);
 
            set poten = new set();
            
            for(pair x : allP.arrayList) poten.add(x);
            
            while(poten.size() != 0) {
                pair key = poten.remove();
                enumerate(board, allP, poten, key, 0);
            }
            
            try {
                PrintWriter pw = new PrintWriter(new File("output.txt"));
                pw.println(solution.size()+" ");
                pw.println();
                for(int i = 0; i < solution.size(); ++i) {
                    int [][] a = solution.get(i);
                    for(int g = 0; g < boardH; ++g) {
                        for(int h = 0; h < boardL; ++h) {
                            pw.print(a[g][h]);
                        }
                        pw.println();
                    }
                       pw.println(" ");
                }
                pw.close();
            }
            catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            SC.close();
        }
        
        
        static void enumerate(int [][] board1, set free1,  //в этой ф-ии, возможно, проблемы
                              set queue1
                              , pair key1, int h1) {
            //-в этом блоке данные копируются, аналогично передаче по значению
            set potentiall = new set(); 
            for(int i = 0 ; i < queue1.size() ; ++i)
                  potentiall.add(new pair(queue1.arrayList.get(i).first, 
                          queue1.arrayList.get(i).second));
            
            int [][] board = new int[boardH][boardL];
            for(int i = 0; i< boardH; ++i) {
                for(int g = 0; g< boardL; ++g) {
                    board[i][g] = board1[i][g];
                }
            }
            
            set free = new set(); 
            free.arrayList.addAll(free1.arrayList);
            
            pair key = new pair(key1.first, key1.second);
            
            int h = h1;
            //---------------------------------------------закончили копировать
            //free - свободные клетки на доске
            int x = key.first;
            int y = key.second;
            board[x][y] = 1;
            free.remove(new pair(x,y));
            free.remove(new pair(x - 1, y + 2));
            free.remove(new pair(x + 1, y + 2));
            free.remove(new pair(x + 2, y + 1));
            free.remove(new pair(x + 2, y - 1));
            free.remove(new pair(x + 1, y - 2));
            free.remove(new pair(x - 1, y - 2));
            free.remove(new pair(x - 2, y - 1));
            free.remove(new pair(x - 2, y + 1));        
            //potentiall - куда потенциально можно поставить коня
            potentiall.remove(new pair(x - 1, y + 2));
            potentiall.remove(new pair(x + 1, y + 2));
            potentiall.remove(new pair(x + 2, y + 1));
            potentiall.remove(new pair(x + 2, y - 1));
            potentiall.remove(new pair(x + 1, y - 2));
            potentiall.remove(new pair(x - 1, y - 2));
            potentiall.remove(new pair(x - 2, y - 1));
            potentiall.remove(new pair(x - 2, y + 1));
 
            if(free.size() == 0) { //сравниваем глубину рекурсии и рекорд h 
                if(h+1 < record) { //нашли более оптимальную расстановку
                    solution.clear();//в solution хранятся матрицы - решения задачи
                    solution.add(board);
                    record = h+1;
                } else {
                    if(h+1 == record) {
                        solution.add(board);
                    }
                }
                return;
            }
            if(h + 1 == record) { //число коней превысило рекорд, не оптимально, выходим отсюда
                return;
            }
            while(potentiall.size() != 0) {
                pair key3 = potentiall.remove(); //берем след потенциальную клетку
                enumerate(board, free, potentiall, key3, h+1);
            }
        }
        
        static int findRecord(set hs) { //находим рекорд(оптимальную расстановку, число коней в которой 
                                        //будет далее ограничением для глубины вхождения в рекурсивную 
                                        //функцию перебора enumerate (это число может уменьшиться при
                                        //нахождении более оптимальной расстановки))
                                        //эта функция работает без проблем
            pair [] allPsb = new pair[hs.size()];
            hs.arrayList.toArray(allPsb);
            int n = allPsb.length;
        
            boolean [] isIn = new boolean[n]; //isIn говорит нам, в какие клетки мы не смогли попасть,
                                             //потом просто поставим в них коней
            Arrays.fill(isIn, false);
            int [][] sv = new int [n][n];
            for (int i = 0; i < n; i++) 
                for (int j = 0; j < n; j++) {
                    int x1 = allPsb[i].first;
                    int y1 = allPsb[i].second;
                    int x2 = allPsb[j].first;
                    int y2 = allPsb[j].second;
                    
                    if (((Math.abs(x1 - x2) == 1) && (Math.abs(y1 - y2) == 2)) || ((Math.abs(x1 - x2) == 2) && (Math.abs(y1 - y2) == 1)))
                    {
                        sv[i][j] = 1;                                   
                    }
                }
            
            int i1 = 0, j1 = 0;
            
            HashSet <Integer> res = new HashSet<>();
                for (int i = i1; i < n; i++) {              
                  for (int j = j1; j < n; j++)
                  {
                    if (sv[i][j] != 0)
                    {
                        res.add(i); 
                        isIn[i] = true;
                        isIn[j] = true;
                        sv[i][j] = 0;
                        for (int k = 0; k < n; k++) //запрещаем идти в те, куда уже пришли
                                                    //и откуда вышли
                        {
                            sv[j][k] = 0;
                            sv[k][i] = 0;
                            sv[k][j] = 0;
                        }
                    }
                  }
                }
            for (int i = 0; i < n; i++)
                if (isIn[i] == false) res.add(i);
            return res.size();
        }
}

пример входа/выхода
input
5 5
5
2 2
2 4
3 3
4 2
4 4
output
2
00100
02120
10201
02120
00100

00100
02020
11211
02020
00100

@v777779 · 28.05.2017, 14:06

Кликните здесь для просмотра всего текста

Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Scanner;
 
 
public class Kanon {
    private static int[][] weight; // новый массив весов
    private static int[][] boardA; // основной массив
    private static int[][] boardC; // новый массив заполнения ударов
    private static int[][] horse = {
            {0, 1, 0, 1, 0,},
            {1, 0, 0, 0, 1,},
            {0, 0, 0, 0, 0,},
            {1, 0, 0, 0, 1,},
            {0, 1, 0, 1, 0,},
    }; // новый массив заполнения ударов
    private static int sizeX;
    private static int sizeY;
    private static int maxWeight;
    private static long duration;
 
 
    private static int placeHorse(int bx, int by) {
        int[][] check = new int[5][5];
 
        int value = 0;
        int yh = 0;
        for (int y = by; y < by + 5; y++) {
            int xh = 0;
            for (int x = bx; x < bx + 5; x++) {
                int hit = horse[xh++][yh];
                if (hit == 0) { // нет hit пропускаем
                    continue;
                }
                if (boardC[x][y] == -2) { // занято
                    continue;
                }
                boardC[x][y] += hit;  // наносим удар и суммируем
                if (x > 1 && y > 1 && x < sizeX + 2 && y < sizeY + 2) { // поле не занято
                    value += hit; // если попадает на доску пишем вес
                }
            }
            yh++;
        }
        if (value > maxWeight) {
            maxWeight = value;
        }
        return value;
    }
 
    private static boolean removeHorse(int bx, int by) {
        int yh = 0;
        for (int y = by; y < by + 5; y++) {
            int xh = 0;
            for (int x = bx; x < bx + 5; x++) {
                int hit = horse[xh++][yh];
                if (hit == 0) {  // оптимизация
                    continue;
                }
                int value = boardC[x][y];
                if (value == -2) { // нет hit или занято пропускаем
                    continue;
                }
                if (x > 1 && y > 1 && x < sizeX + 2 && y < sizeY + 2) { // поле захвата
                    if (value < 2) { // ударная позиция и только этот конь бьет
                        return false; // выходим убирать нельзя
                    }
                }
            }
            yh++;
        }
// можно убирать
        yh = 0;
        for (int y = by; y < by + 5; y++) {
            int xh = 0;
            for (int x = bx; x < bx + 5; x++) {
                int hit = horse[xh++][yh];
                if (hit == 0) {  // оптимизация
                    continue;
                }
                int value = boardC[x][y];
                if (value == -2) { // занято пропускаем
                    continue;
                }
                boardC[x][y] = value - 1;  // ударная и незанятая позиция
            }
            yh++;
        }
        boardA[bx][by] = 0; // убрали коня
        weight[bx][by] = 0; // убрали его вес
        return true;
    }
 
    private static void check() {
 
// init arrays
        weight = new int[sizeX][sizeY]; // новый массив весов
        boardC = new int[sizeX + 4][sizeY + 4]; // новая доска массив заполнения ударов
// clone board to boardA, boardC
        for (int i = 0; i < sizeX; i++) {
            for (int j = 0; j < sizeY; j++) {
                boardC[i + 2][j + 2] = boardA[i][j];
            }
        }
 
        long startTime = System.nanoTime();
// start processing
// расставляем всех коней
        for (int x = 0; x < sizeX; x++) {
            for (int y = 0; y < sizeY; y++) {
                if (boardA[x][y] == 0) {
                    boardA[x][y] = 1; // поместить коня
                    weight[x][y] = placeHorse(x, y); // получаем число хитов от коня
                }
            }
        }
// убираем по одному начиная с младших весов
        for (int w = 1; w <= maxWeight; w++) {
            for (int x = 0; x < sizeX; x++) {
                for (int y = 0; y < sizeY; y++) {
                    if (weight[x][y] == w) {  // прогоняем сначала младшие веса
                        removeHorse(x, y);
                    }
                }
            }
        }
// finished processing
        duration = System.nanoTime() - startTime;
    }
 
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Scanner SC = new Scanner(new File("src/horse/KanonInput.txt"));
        if (!SC.hasNext()) {
            SC.close();
            return;
        }
        long startTime = System.nanoTime();
        sizeX = SC.nextInt();
        sizeY = SC.nextInt();
        boardA = new int[sizeX][sizeY];  // нули сразу
 
        int blocked = SC.nextInt();
        for (int i = 0; i < blocked; ++i) {
            int x = SC.nextInt();
            int y = SC.nextInt();
            boardA[x - 1][y - 1] = -2;  // отрицательное число специально
        }
 
//============================================
        check();
        System.out.printf("duration:%.2f\n", duration / 1e6);
        showBoard(boardA, "boardA");
//============================================
        try {
            PrintWriter pw = new PrintWriter(new File("src/horse/Kanonoutput.txt"));
            pw.println(1);
            for (int y = 0; y < sizeY; y++) {
                for (int x = 0; x < sizeX; x++) {
                    int value = boardA[x][y] == -2 ? 2 : boardA[x][y];
                    pw.print(value);
                }
                pw.println();
            }
            pw.println(" ");
 
            pw.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        SC.close();
    }
 
    //===============================================
    private static void showBorder(int size, String name) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            System.out.printf("=");
        }
        System.out.print(" " + name + " ");
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            System.out.printf("=");
        }
        System.out.println();
    }
 
    private static void showBoard(int[][] array, String name) {
        int sizeX2 = array.length;
        int sizeY2 = array[0].length;
        showBorder(sizeX2, name); //===
        for (int y = 0; y < sizeY2; y++) {
            for (int x = 0; x < sizeX2; x++) {
                System.out.printf("% 2d ", array[x][y]);
            }
            System.out.println();
        }
        showBorder(sizeX2, "===="); //===
    }
}

Посмотрите код в вложении. Выполняется примерно в 500 раз быстрее.

@miktim · 06.06.2017, 18:49

По условиям задачи необходимо найти все сочетания из (M*N)-К по x. Нижняя граница x = ((M*N)-K)/8 по числу ходов коня. Верхнюю границу можно вычислить методом, предложенным v777779. Для исходных 8 8 1 и случайной расстановке К получаем x=14,15,16 Сочетаний из 63 по 14, это если не google, то огого это точно. Мелкая оптимизация (исключение "непробиваемых" клеток, распараллеливание) при полном переборе здесь точно не помогут.

Добавлено через 36 минут
Поправлюсь: и случайной расстановке занимаемой клетки (и, обходил по спирали)

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Как я обхитрил таблицу Word Alexander-7 21.03.2026 Когда мигает курсор у внешнего края таблицы, и нам надо перейти на новую строку, а при нажатии Enter создается новый ряд таблицы с ячейками, то мы вместо нервных нажатий Энтеров мы пишем любые буквы. . .	Krabik - рыболовный бот для WoW 3.3.5a AmbA 21.03.2026 без регистрации и смс. Это не торговля, приложение не содержит рекламы. Выполняет свою непосредственную задачу - автоматизацию рыбалки в WoW - и ничего более. Однако если админы будут против -. . .	Программный отбор значений справочника Maks 21.03.2026 Установка программного отбора значений справочника "Сотрудники" из модуля формы документа. В качестве фильтра для отбора служит предопределенное значение перечислений. Процедура. . .	Переходник USB-CAN-GPIO Eddy_Em 20.03.2026 Достаточно давно на работе возникла необходимость в переходнике CAN-USB с гальваноразвязкой, оный и был разработан. Однако, все меня терзала совесть, что аж 48-ногий МК используется так тупо: просто. . .
Оттенки серого Argus19 18.03.2026 Оттенки серого Нашёл в интернете 3 прекрасных модуля: Модуль класса открытия диалога открытия/ сохранения файла на Win32 API; Модуль класса быстрого перекодирования цветного изображения в оттенки. . .	SDL3 для Desktop (MinGW): Рисуем цветные прямоугольники с помощью рисовальщика SDL3 на Си и C++ 8Observer8 17.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: finish-rectangles-sdl3-c. zip finish-rectangles-sdl3-cpp. zip	Символические и жёсткие ссылки в Linux. algri14 15.03.2026 Существует два типа ссылок — символические и жёсткие. Ссылка в Linux — это запись в каталоге, которая может указывать либо на inode «файла-ИСТОЧНИКА», тогда это будет «жёсткая ссылка» (hard link),. . .	[Owen Logic] Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ФедосеевПавел 14.03.2026 Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ВВЕДЕНИЕ Выполняя задание на управление насосной группой заполнения резервуара,. . .

@miktim 12 / 11 / 12 Регистрация: 14.08.2016 Сообщений: 80
	06.06.2017, 18:49
	По условиям задачи необходимо найти все сочетания из (MN)-К по x. Нижняя граница x = ((MN)-K)/8 по числу ходов коня. Верхнюю границу можно вычислить методом, предложенным v777779. Для исходных 8 8 1 и случайной расстановке К получаем x=14,15,16 Сочетаний из 63 по 14, это если не google, то огого это точно. Мелкая оптимизация (исключение "непробиваемых" клеток, распараллеливание) при полном переборе здесь точно не помогут. Добавлено через 36 минут Поправлюсь: и случайной расстановке занимаемой клетки (и, обходил по спирали) 0