7.16dfs例题:素数环

元气小坏坏 提交于 2020-04-03 15:31:07

素数环:
输入正整数n,对1-n进行排列,使得相邻两个数之和均为素数,
输出时从整数1开始,逆时针排列。同一个环应恰好输出一次。
n<=16

样例:
 输入:
  6
 输出:
  1 4 3 2 5 6
  1 6 5 2 3 4

思路:
素数环特点,每个数和前一个数的和为素数。由题目得知输出从1开始,可以把初始化容量为n的数组,下标0的值固定为1。然后从下标1开始dfs。
已经填入1,那么从2~n开始尝试填入数组中,前提条件必须满足数组中没有尝试填入的这个数 ||和上一个数之和为素数。
如果满足条件则填入数组中,继续dfs下标得+1。然后做回溯。
出口,下标等于n && 数组的首尾相加为素数,则输出数组,并return。

 1 import java.util.Scanner;
 2 
 3 public class Seven_16dfs素数环 {
 4     public static void main(String[] args) {
 5         Scanner sc = new Scanner(System.in);
 6         int n = sc.nextInt();
 7         int[] r = new int[n];
 8         r[0] = 1;
 9         dfs(n, r, 1);
10     }
11 
12     private static void dfs(int n, int[] r, int cur) {
13         if (cur == n && isP(r[0] + r[n - 1])) {// 填到末尾了,还有首尾相加为素数才算成功
14             print(r);
15             return;
16         }
17 
18         for (int i = 2; i <= n; i++) {// 尝试用每个数字填到cur这个位置
19             if (check(r, i, cur)) {// r中没有i这个数,且和上一个数之和为素数
20                 r[cur] = i;// 试着将i放在cur位置,往前走一步
21                 dfs(n, r, cur + 1);
22                 r[cur] = 0;// 回溯
23             }
24 
25         }
26     }
27 
28     private static void print(int[] r) {
29         for (int i = 0; i < r.length; i++) {
30             System.out.print(r[i] + (i == r.length - 1 ? "" : " "));
31         }
32         System.out.println();
33     }
34 
35     private static boolean check(int[] r, int i, int cur) {
36         for (int e : r) {
37             if (e == i || !isP(r[cur - 1] + i))
38                 return false;
39         }
40         return true;
41     }
42 
43     private static boolean isP(int k) {
44         for (int i = 2; i * i <= k; i++) {
45             if (k % i == 0)
46                 return false;
47         }
48         return true;
49     }
50 }

 

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