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// 声明包为 main,表示这是一个可执行程序
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package main
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import (
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"fmt" // 导入 fmt 包,用于格式化输入输出
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"time" // 导入 time 包,用于计算程序运行时间
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)
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// 定义常量 N,代表棋盘的大小为 8x8
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const N = 8
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var (
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// dx 和 dy 数组定义了马在棋盘上可以移动的8个方向的 x 和 y 坐标变化
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// 例如,(dx[0], dy[0]) = (2, 1) 表示马可以从 (x, y) 移动到 (x+2, y+1)
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dx = []int{2, 1, -1, -2, -2, -1, 1, 2}
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dy = []int{1, 2, 2, 1, -1, -2, -2, -1}
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// stepCount 用于记录算法关键步骤的执行次数,主要用于性能分析
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stepCount int64
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)
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// isValid 函数检查给定坐标 (x, y) 是否在棋盘内,并且该位置尚未被访问过
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// board[x][y] == -1 表示该位置未被访问
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func isValid(x, y int, board [][]int) bool {
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stepCount++ // 每次检查都增加关键步骤计数
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return x >= 0 && x < N && y >= 0 && y < N && board[x][y] == -1
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}
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// getDegree 函数计算从 (x, y) 位置出发,有多少个可行的下一步(即“出度”
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// 这是 Warnsdorff 规则的核心,用于优化路径选择
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func getDegree(x, y int, board [][]int) int {
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count := 0
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// 遍历8个可能的移动方向
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for i := 0; i < 8; i++ {
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// 如果移动后的位置是有效的,则计数器加一
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if isValid(x+dx[i], y+dy[i], board) {
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count++
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}
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}
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return count
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}
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// solveKnightTour 是解决马踏棋盘问题的主要递归函数
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// x, y: 当前马的位置
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// moveCount: 当前是第几步
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// board: 棋盘状态
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func solveKnightTour(x, y, moveCount int, board [][]int) bool {
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// 将当前位置标记为第 moveCount 步
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board[x][y] = moveCount
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// 如果已经走满了 N*N-1 步(步数从0开始),说明已经找到了一个完整的路径
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if moveCount == N*N-1 {
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return true // 返回 true 表示成功
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}
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// 定义一个结构体 Move,用于存储下一步的位置和该位置的“出度”
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type Move struct {
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x, y, degree int
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}
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// 创建一个切片,用于存储所有可能的下一步
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moves := make([]Move, 0, 8)
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// 遍历8个方向,找出所有有效的下一步
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for i := 0; i < 8; i++ {
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nx, ny := x+dx[i], y+dy[i]
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if isValid(nx, ny, board) {
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// 如果是有效的一步,计算该点的“出度”并存入 moves 切片
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degree := getDegree(nx, ny, board)
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moves = append(moves, Move{nx, ny, degree})
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}
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}
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// 使用选择排序对所有可能的下一步进行排序,按照“出度”从小到大排序
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// 这是 Warnsdorff 规则的应用:优先选择“出度”最少的点,这样可以减少后面出现“死路”的可能性
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for i := 0; i < len(moves); i++ {
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for j := i + 1; j < len(moves); j++ {
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if moves[j].degree < moves[i].degree {
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moves[i], moves[j] = moves[j], moves[i]
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}
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}
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}
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// 按照排序后的顺序,依次尝试每一个可能的下一步
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for _, move := range moves {
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// 递归调用 solveKnightTour,进入下一步
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if solveKnightTour(move.x, move.y, moveCount+1, board) {
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return true // 如果递归返回 true,说明找到了解,直接返回 true
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}
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}
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// 如果所有可能的下一步都无法导致一个成功的解,则进行“回溯”
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// 将当前位置重置为未访问状态 (-1),并返回 false
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board[x][y] = -1
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return false
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}
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// printBoard 函数用于打印最终的棋盘路径
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func printBoard(board [][]int) {
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fmt.Println("\n马踏棋盘路径:")
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for i := range N {
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for j := range N {
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// 使用 %3d 格式化输出,使棋盘对齐
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fmt.Printf("%3d", board[i][j])
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}
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fmt.Println() // 每行结束后换行
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}
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}
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// main 函数是程序的入口
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func main() {
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var startX, startY int
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// 提示用户输入起始位置
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fmt.Print("请输入起始位置 (x y, 范围0-7): ")
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// 读取用户输入的坐标
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fmt.Scanf("%d %d", &startX, &startY)
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// 检查输入的坐标是否在有效范围内
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if startX < 0 || startX >= N || startY < 0 || startY >= N {
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fmt.Println("输入位置无效!")
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return // 如果无效,程序退出
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}
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// 初始化棋盘,创建一个 N*N 的二维切片
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board := make([][]int, N)
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for i := range board {
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board[i] = make([]int, N)
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// 将棋盘所有位置初始化为 -1,表示都未被访问
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for j := range board[i] {
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board[i][j] = -1
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}
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}
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// 重置关键步骤计数器
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stepCount = 0
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// 记录算法开始时间
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start := time.Now()
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// 调用 solveKnightTour 函数开始求解
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if solveKnightTour(startX, startY, 0, board) {
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// 如果求解成功
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elapsed := time.Since(start) // 计算总耗时
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printBoard(board) // 打印棋盘
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fmt.Printf("\n求解成功!\n")
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fmt.Printf("运行时间: %v\n", elapsed)
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fmt.Printf("关键步骤执行次数: %d\n", stepCount)
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} else {
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// 如果求解失败
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fmt.Println("无解!")
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}
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}
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