题目描述补充:
题目:D战舰布局
在一个二维网格上,你需要放置D型战舰。D型战舰的形状由两部分组成:一个水平段和一个垂直段,这两部分必须连接在一起形成一个直角,即水平段的一端与垂直段的一端相连。给定一个N x M的二维网格(其中N为行数,M为列数),以及需要放置的D战舰的数量K,请编写一个算法来找出所有可能的放置方式。
规则:
- 战舰只能放置在网格的空白(未占用)单元格上。
- 每个战舰必须完全位于网格内,不能超出边界。
- 每个战舰的水平和垂直段至少占用一个单元格。
- 网格中的每个单元格只能被一艘战舰占用一次(即战舰之间不能重叠)。
输出要求: 输出所有可能的战舰放置方式,每种方式以网格的形式表示,其中战舰占据的单元格用特定字符(如'#')表示,未占用的单元格用'.'表示。
示例输入: N = 2, M = 3, K = 1
示例输出:
.#.
...
...
.#.
#.
.#
注意: 示例输出仅展示了部分可能的放置方式,实际输出应包括所有可能的排列组合。
PHP 示例代码:
function placeShips($grid, $N, $M, $K) {
$results = [];
backtrack($grid, 0, 0, $N, $M, $K, $results);
return $results;
}
function backtrack(&$grid, $row, $col, $N, $M, $K, &$results) {
if ($K == 0) {
$result = '';
for ($i = 0; $i < $N; $i++) {
for ($j = 0; $j < $M; $j++) {
$result .= $grid[$i][$j];
}
$result .= "\n";
}
$results[] = $result;
return;
}
if ($row >= $N || $col >= $M) return;
// 尝试在(row, col)放置战舰的起点
if (isSafe($grid, $row, $col, $N, $M)) {
placeShip($grid, $row, $col, $N, $M);
// 递归放置剩余的战舰
backtrack($grid, $row, $col + 1, $N, $M, $K - 1, $results);
// 回溯,撤销放置
removeShip($grid, $row, $col, $N, $M);
}
// 尝试下一列
backtrack($grid, $row, $col + 1, $N, $M, $K, $results);
// 尝试下一行(如果当前列是最后一列)
if ($col == $M - 1) {
backtrack($grid, $row + 1, 0, $N, $M, $K, $results);
}
}
// 辅助函数:检查位置是否安全
function isSafe(&$grid, $row, $col, $N, $M) {
// 检查当前位置及其未来可能放置战舰的位置
// ... 省略具体实现,应检查水平段和垂直段是否安全
return true; // 假设总是安全的,实际应具体实现
}
// 辅助函数:在网格上放置战舰
function placeShip(&$grid, $row, $col, $N, $M) {
// 放置战舰的具体逻辑,设置grid中的对应位置为'#'
// ... 省略具体实现
}
// 辅助函数:从网格上移除战舰
function removeShip(&$grid, $row, $col, $N, $M) {
// 移除战舰的具体逻辑,恢复grid中的对应位置为'.'
// ... 省略具体实现
}
// 示例使用
$N = 2;
$M = 3;
$K = 1;
$grid = array_fill(0, $N, array_fill(0, $M, '.'));
$results = placeShips($grid, $N, $M, $K);
foreach ($results as $result) {
echo $result;
}
注意: PHP示例中的isSafe
、placeShip
和removeShip
函数需要具体实现来确保战舰的正确放置和检查。此外,递归回溯算法可能非常耗时,特别是对于较大的网格和较多的战舰。
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