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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

  1. 战舰只能放置在网格的空白(未占用)单元格上。
  2. 每个战舰必须完全位于网格内,不能超出边界。
  3. 每个战舰的水平和垂直段至少占用一个单元格。
  4. 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isSafeplaceShipremoveShip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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