1. 什麼是回溯演算法
回溯演算法也叫試探法,它是一種系統地搜索問題的解的方法。回溯演算法的基本思想是:從一條路往前走,能進則進,不能進則退回來,換一條路再試。用回溯演算法解決問題的一般步驟為: 1、定義一個解空間,它包含問題的解。 2、利用適於搜索的方法組織解空間。 3、利用深度優先法搜索解空間。 4、利用限界函數避免移動到不可能產生解的子空間。 問題的解空間通常是在搜索問題的解的過程中動態產生的,這是回溯演算法的一個重要特性。 1.跳棋問題: 33個方格頂點擺放著32枚棋子,僅中央的頂點空著未擺放棋子。下棋的規則是任一棋子可以沿水平或成垂直方向跳過與其相鄰的棋子,進入空著的頂點並吃掉被跳過的棋子。試設計一個演算法找出一種下棋方法,使得最終棋盤上只剩下一個棋子在棋盤中央。 演算法實現提示 利用回溯演算法,每次找到一個可以走的棋子走動,並吃掉。若走到無子可走還是剩餘多顆,則回溯,走下一顆可以走動的棋子。當吃掉31顆時說明只剩一顆,程序結束。 2.中國象棋馬行線問題: 中國象棋半張棋盤如圖1(a)所示。馬自左下角往右上角跳。今規定只許往右跳,不許往左跳。比如 圖4(a)中所示為一種跳行路線,並將所經路線列印出來。列印格式為: 0,0->2,1->3,3->1,4->3,5->2,7->4,8… 演算法分析: 如圖1(b),馬最多有四個方向,若原來的橫坐標為j、縱坐標為i,則四個方向的移動可表示為: 1: (i,j)→(i+2,j+1); (i<3,j<8) 2: (i,j)→(i+1,j+2); (i<4,j<7) 3: (i,j)→(i-1,j+2); (i>0,j<7) 4: (i,j)→(i-2,j+1); (i>1,j<8) 搜索策略: S1:A[1]:=(0,0); S2:從A[1]出發,按移動規則依次選定某個方向,如果達到的是(4,8)則轉向S3,否則繼續搜索下 一個到達的頂點; S3:列印路徑。 演算法設計: procere try(i:integer); {搜索} var j:integer; begin for j:=1 to 4 do {試遍4個方向} if 新坐標滿足條件 then begin 記錄新坐標; if 到達目的地 then print {統計方案,輸出結果} else try(i+1); {試探下一步} 退回到上一個坐標,即回溯; end; end;
2. 編譯原理回溯
消除回溯:提取左公因子a,(註:用e代表一補西農符號,就是反三的那個符號,在電腦上不知道怎麼打那個符號)
S→aS'|(L)
S'→S|e
消除左遞歸:
L→SL'
L'→,SL'|e (注意S前面有一個符號「,」)
3. 回溯的在編譯原理中的運用
如左圖,在發生虛假匹配時需要進行回溯,就是退回到開始的位置