Java数据结构和算法-骑士周游回溯算法代码实现

package com.young.horse;

import java.awt.*;
import java.util.ArrayList;

/**
 * @author Shaw_Young
 * @date 2020/6/27 14:08
 */
public class HorseChessBoard {

    private static int X;// 棋盘的列数
    private static int Y;// 棋盘的行数
    // 创建一个数组,标记棋盘的各个位置是否被访问过
    private static boolean visited[];
    // 使用一个属性,标记是否棋盘的所有位置都被访问
    private static boolean finished;// 如果为true,表示成功

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("骑士周游算法,开始运行~~");
        // 测试其实周游算法是否正确
        X = 8;
        Y = 8;
        int row = 1;// 马儿初始位置的行,从1开始编号
        int column = 1;// 马儿初始位置的列,从1开始编号
        // 创建棋盘
        int[][] chessboard = new int[X][Y];
        visited = new boolean[X * Y];// 初始值都是false
        // 测试一下耗时
        long start = System.currentTimeMillis();
        traversalChessboard(chessboard, row - 1, column - 1, 1);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("共耗时: " + (end - start) + " 毫秒");
        //输出棋盘的最后情况
        for (int[] rows : chessboard) {
            for (int step : rows) {
                System.out.print(step + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }

    /**
     * 完成骑士周游问题的算法
     *
     * @param chessboard 棋盘
     * @param row        马儿当前的位置的行,从0开始
     * @param column     马儿当前的位置的列,从0开始
     * @param step       是第几步,初始位置就是第1步
     */
    public static void traversalChessboard(int[][] chessboard, int row, int column, int step) {
        chessboard[row][column] = step;
        visited[row * X + column] = true;//标记该位置已经访问
        // 获取当前位置可以走的下一个位置的集合
        ArrayList<Point> ps = next(new Point(column, row));
        // 遍历ps
        while (!ps.isEmpty()) {
            Point p = ps.remove(0);//取出下一个可以走的位置
            // 判断该点是否已经访问过
            if (!visited[p.y * X + p.x]) {//说明还没有访问过
                traversalChessboard(chessboard, p.y, p.x, step + 1);
            }
        }
        // 判断马儿是否完成了任务,使用step和应该走的步数比较,如果没有达到数量,则表示没有完成任务,将整个棋盘置0
        // 说明: step < X * Y 成立的情况有两种
        // 1.棋盘到目前位置,仍然没有走完
        // 2.棋盘处于一个回溯过程
        if (step < X * Y && !finished) {
            chessboard[row][column] = 0;
            visited[row * X + column] = false;
        } else {
            finished = true;
        }
    }

    /**
     * 功能: 根据当前位置(Point对象),计算马儿还能走哪些位置(Point),并放入到一个集合中(ArrayList),最多有8个位置
     *
     * @param curPoint
     * @return
     */
    public static ArrayList<Point> next(Point curPoint) {
        // 创建一个ArrayList
        ArrayList<Point> ps = new ArrayList<>();
        // 创建一个Point
        Point p1 = new Point();
        // 表示马儿可以走5这个位置
        if ((p1.x = curPoint.x - 2) >= 0 && (p1.y = curPoint.y - 1) >= 0) {
            ps.add(new Point(p1));
        }
        // 判断马儿可以走6这个位置
        if ((p1.x = curPoint.x - 1) >= 0 && (p1.y = curPoint.y - 2) >= 0) {
            ps.add(new Point(p1));
        }
        // 判断马儿可以走7这个位置
        if ((p1.x = curPoint.x + 1) < X && (p1.y = curPoint.y - 2) >= 0) {
            ps.add(new Point(p1));
        }
        // 判断马儿可以走0这个位置
        if ((p1.x = curPoint.x + 2) < X && (p1.y = curPoint.y - 1) >= 0) {
            ps.add(new Point(p1));
        }
        // 判断马儿可以走1这个位置
        if ((p1.x = curPoint.x + 2) < X && (p1.y = curPoint.y + 1) < Y) {
            ps.add(new Point(p1));
        }
        // 判断马儿可以走2这个位置
        if ((p1.x = curPoint.x + 1) < X && (p1.y = curPoint.y + 2) < Y) {
            ps.add(new Point(p1));
        }
        // 判断马儿可以走3这个位置
        if ((p1.x = curPoint.x - 1) >= 0 && (p1.y = curPoint.y + 2) < Y) {
            ps.add(new Point(p1));
        }
        // 判断马儿可以走4这个位置
        if ((p1.x = curPoint.x - 2) >= 0 && (p1.y = curPoint.y + 1) < Y) {
            ps.add(new Point(p1));
        }
        return ps;
    }

}