数据结构课程设计马踏棋盘.docx
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数据结构课程设计马踏棋盘
中南民族大学
数据结构课程设计报告
姓名：
康宇
年级：
2010
学号：
10061014
专业：
计算机科学与技术
指导老师：
宋中山
2013年4月15日
实习报告：
2.4题马踏棋盘
题目：
设计一个国际象棋的马踏棋盘的演示程序
班级：
计科一班姓名：
康宇学号：
10061014完成日期：
2013.4.15
一、需求分析
1、国际象棋的马踏棋盘的功能是：
将马随机放在国际象棋的N*N棋盘board[N][N]的某个方格中，马按走棋规则进行移动。
要求每个方格只进一次，走遍棋盘上全部N*N个方格。
编制非递归程序，求出马的行走路线，并按求出的行走路线，将数字1,2，...,N*N依次填入一个N*N的方阵，输出之。
2、测试数据：
N由读者指定。
马开始的位置也有读者指定（x,y）,1<=x<=N,1<=y<=N.
3、实现提示：
下图显示了N为6，马位于方格（3,3），8个可能的移动位置。
一般来说，马位于位置（x，y）时，可以走到下列8个位置之一。
但是，如果（x,y）靠近棋盘的边缘，上述有些位置可能超出棋盘范围，成为不允许的位置。
8个可能的位置可以用两个一维数组hi[0...7],hj[0...7]来表示：
123456
8
1
7
2
H
6
3
5
4
1
2
3
4
5
6
二、概要设计
为实现上述程序功能，应用栈Stack[Max*Max]来表示棋盘的行和列。
定义棋盘的规格N,马在下一步可以走的8个位置，hi[0...7],hj[0...7],用数组board[Max][Max]来标记棋盘，top标记栈指针。
用户在输入了期盼的规格和起始坐标后，程序通过八个方向的探寻，输出第一个符合要求的棋盘，棋盘上显示了马每一步的位置，每一个位置只踏了一次，且踏遍棋盘。
1、元素类型（栈）：
structStack
{
inti;//行坐标
intj;//列坐标
}stack[Max][Max];
2、建立三个全局位置数组：
inthi[8]={-2,-1,1,2,2,1,-1,-2};
inthj[8]={1,2,2,1,-1,-2,-2,-1};
用来存放下一个可能位置的横纵坐标；
intboard[Max][Max];
用来标记棋盘。
3、本程序包括4个模块
1）主程序：
Voidmain（）
{
While
（1）
{
Input棋盘规格N;
Input起始位置的x；
Input起始位置的x；
If（起始位置在棋盘之内）
Break;
}
调用栈函数InitLocation（x-1,y-1）；
}
2）判断是否踏遍棋盘函数
boolFind（inti,intj）
{
while（栈不空）
{
if（踏遍了棋盘）
{
returntrue;
}
for（k=0;k<8;k++）
{
依次求8个方向；
if（该位置存在且没走）
{
寻找各方向的可走路径数；
a[k]存放各路径数；
}
}
把各路径数按从小到大顺序排列
for（k=0;k<8;k++）
{
if（有路可走）
{
find=1;
break;
}
}
if（下一步有路可走）
{
向下走一步；
}
else//下一个位置无路
{
清除棋盘上一步的标记；
倒退一步；
}
}
returnfalse;
}
3）输出函数
voidPrint（）
{
for（i=0;i{
for（j=0;j{
printf（"%4d",board[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
}
4）初始化栈函数
voidInitLocation（inti,intj）
{
初始化栈；
If（找到了踏遍棋盘的路）
调用输出函数Print（）;
}
三、详细设计
#include
#defineMax20
inthi[8]={-2,-1,1,2,2,1,-1,-2};
inthj[8]={1,2,2,1,-1,-2,-2,-1};
intN;
intboard[Max][Max];//标记棋盘
inttop=0;//标记栈指针
structStack
{
inti;
intj;
}stack[Max*Max];
boolFind（inti,intj）//是否能踏遍棋盘
{
//find标记是否找到下一个位置，number标记8个位置的路径数，min标记最少的路径
intfind,number,min;
intxi,yj,k,m;
inta[8],b[8];//a[]标记各位置的路径数，b[]标记由小到大的路径数对应的下标
while（top>-1）
{
if（top==N*N-1）//踏遍了棋盘
{
returntrue;
}
for（k=0;k<8;k++）
{
number=0;
i=stack[top].i+hi[k];
j=stack[top].j+hj[k];
if（board[i][j]==0&&i>=0&&i=0&&j{
for（m=0;m<8;m++）//寻找各方向的路径数
{
xi=i+hi[m];
yj=j+hj[m];
if（board[xi][yj]==0&&xi>=0&&xi=0&&yjnumber++;
}
a[k]=number;
}
}
for（k=0;k<8;k++）//把各路径数按从小到大顺序排列
{
min=9;
for（m=0;m<8;m++）
{
if（a[m]{
min=a[m];
b[k]=m;
}
}
a[b[k]]=9;
}
find=0;
for（k=0;k<8;k++）
{
i=stack[top].i+hi[b[k]];
j=stack[top].j+hj[b[k]];
if（board[i][j]==0&&i>=0&&i=0&&j{
find=1;
break;
}
}
if（find）//下一步有路可走
{
top++;
stack[top].i=i;
stack[top].j=j;
board[i][j]=top+1;
}
else//下一个位置无路
{
board[stack[top].i][stack[top].j]=0;//清除棋盘的标记
top--;//倒退一步
}
}
returnfalse;
}
voidPrint（）//输出棋盘
{
inti,j;
for（i=0;i{
for（j=0;j{
printf（"%4d",board[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"\n"）;
}
voidInitLocation（inti,intj）//初始化栈并判断输出
{
stack[top].i=i;
stack[top].j=j;
board[i][j]=top+1;
if（Find（i,j））
Print（）;
}
intmain（）
{
intx,y;
inti,j;
printf（"InputN（N*N棋盘）:
"）;
scanf（"%d",&N）;
for（i=0;ifor（j=0;jboard[i][j]=0;
while
（1）
{
printf（"Inputx（1"）;
scanf（"%d",&x）;
printf（"Inputy（1"）;
scanf（"%d",&y）;
if（x>=1&&x<=N&&y>=1&&y<=N）
break;
printf（"Yourinputiswrong!
!
!
\n"）;
}
printf（"beginwith%drow,%drolonboard:
\n\n",x,y）;
InitLocation（x-1,y-1）;
return0;
}
四、调试分析
1.本次作业比较简单，只有一个核心算法，即求下一步该怎么走，以及是否有路可走，所以总的调试比较顺利。
在调试Find算法时，遇到两个问题：
一是没有考虑到马的这一步失败后的回溯，另一个是避免重复以前走过的路。
2.本程序模块简洁，在main（）函数里得到充分体现；
3.用户可灵活控制棋盘的规模大小以及马踏的起始位置，本程序具有一定的通用性。
五、用户手册
1.本程序运行环境为Windows操作系统，执行文件为：
mata.exe
2.进入演示程序后显示的界面：
六、测试结果
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