简单的迭代算法
首页 > 算法   作者：皮皮华  2021年3月24日 15:24 星期三  热度：1374°  字号：小 中 大  评论：0 条
时间：2021-3-24 15:24   热度：1374°  评论：0 条 

如题所示：

我分别采用了一下几种方式去实现

采用随机算法： 


public class Demo {

    public static void main(String[] args) {     
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            System.out.println("第"+i+"次");
            int[] list = getList();
            int A = list[0];
            int B = list[1];
            int C = list[2];
            int D = list[3];
            int E = list[4];
            int F = list[5];
            int G = list[6];
            int H = list[7];
            int I = list[8];
            int J = list[9];
            
            //规则1：六边形的对角线的三个数之和相等
            Integer rule1 = B + I;
            if (rule1 != C + H) {
                continue;
            }
            if (rule1 != D + F) {
                continue;
            }
            
            //规则2：三边上的四个数字之和相等
            Integer rule2 = A + B + D + G;
            if (rule2 != A + C + F + J ) {
                continue;
            }
            if (rule2 != G + H + I + J) {
                continue;
            }

            System.out.println("a:"+A+";b:"+B+";c:"+C+";d:"+D+";e:"+E+";f:"+F+";g:"+G+";h:"+H+";i:"+I+";j:"+J);
            return;
        }
        System.out.println("程序结束！！无结果");
    }

    //随机生成0~10
    private static int[] getList() {
        int[] arr = new int[10];
        int count = 0;
        while (count < arr.length) {
            int num = (int) (Math.random() * 10 + 1);    //给num随机赋值
            boolean b = true;
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                //判断arr数组中，是否已经存在num的值，如果是，b=false，如果不存在，进入下一个if语句中
                if (arr[i] == num) {
                    b = false;
                }
            }
            if (b == true) {
                arr[count] = num;        //如果num不存在arr数组中，将num赋值给arr数组
                count++;
            }
        }
        return arr;
    }
}
采用For循环暴力算法: 



Int32[] a = new Int32[10];//是否已被使用
            Int32[] i = new Int32[10];//第几个数字
            Int32 temp;
            Int32 Count = 0;//统计运算次数
            Int32 Result = 0;
            for (i[0] = 0; i[0] < 10; i[0]++)
            {
                a[i[0]] = 1;
                for (i[1] = 0; i[1] < 10; i[1]++)
                {
                    if (a[i[1]] == 1) continue;
                    a[i[1]] = 1;
                    for (i[2] = 0; i[2] < 10; i[2]++)
                    {
                        if (a[i[2]] == 1) continue;
                        a[i[2]] = 1;
                        for (i[3] = 0; i[3] < 10; i[3]++)
                        {
                            if (a[i[3]] == 1) continue;
                            a[i[3]] = 1;
                            for (i[4] = 0; i[4] < 10; i[4]++)
                            {
                                if (a[i[4]] == 1) continue;
                                a[i[4]] = 1;
                                for (i[5] = 0; i[5] < 10; i[5]++)
                                {
                                    if (a[i[5]] == 1) continue;
                                    a[i[5]] = 1;
                                    for (i[6] = 0; i[6] < 10; i[6]++)
                                    {
                                        if (a[i[6]] == 1) continue;
                                        a[i[6]] = 1;
                                        for (i[7] = 0; i[7] < 10; i[7]++)
                                        {
                                            if (a[i[7]] == 1) continue;
                                            a[i[7]] = 1;
                                            for (i[8] = 0; i[8] < 10; i[8]++)
                                            {
                                                if (a[i[8]] == 1) continue;
                                                a[i[8]] = 1;
                                                for (i[9] = 0; i[9] < 10; i[9]++)
                                                {
                                                    if (a[i[9]] == 1) continue;
                                                    a[i[9]] = 1;
                                                    temp = i[3] + i[5];
                                                    if (temp == i[7] + i[2] && temp == i[1] + i[8])
                                                    {
                                                        temp = i[0] + i[1] + i[3] + i[6];
                                                        if (temp == i[6] + i[7] + i[8] + i[9] && temp == i[0] + i[2] + i[5] + i[9])
                                                        {
                                                            Result++;
                                                            Debug.Print("   {0}\n  {1} {2}\n {3} {4} {5}\n{6} {7} {8} {9}", i[0] + 1, i[1] + 1, i[2] + 1, i[3] + 1, i[4] + 1, i[5] + 1, i[6] + 1, i[7] + 1, i[8] + 1, i[9] + 1);
                                                        }
                                                    }
                                                    Count++;
                                                    a[i[9]] = 0;
                                                }
                                                a[i[8]] = 0;
                                            }
                                            a[i[7]] = 0;
                                        }
                                        a[i[6]] = 0;
                                    }
                                    a[i[5]] = 0;
                                }
                                a[i[4]] = 0;
                            }
                            a[i[3]] = 0;
                        }
                        a[i[2]] = 0;
                    }
                    a[i[1]] = 0;
                }
                a[i[0]] = 0;
            }


运行结果：

采用迭代算法： 


#include <stdio.h>
#include <math.h>

int a[10]={0};//是否已被使用
int i[10]={0};//第几个数字
int temp;
int Count = 0;//统计运算次数
int Result = 0;
void ForEach(int n){
   for(i[n]=0;i[n]<10;i[n]++){
	   if(a[i[n]] == 1) continue;
	   a[i[n]] = 1;
	   if(n<9){
		   ForEach(n+1);
	   }else if(n==9){
		   temp = i[3] + i[5];
		   if (temp == i[7] + i[2] && temp == i[1] + i[8])
		   {
			   temp = i[0] + i[1] + i[3] + i[6];
			   if (temp == i[6] + i[7] + i[8] + i[9] && temp == i[0] + i[2] + i[5] + i[9])
			   {
				   Result++;
				   printf("   %d\n  %d %d\n %d %d %d\n%d %d %d %d", i[0] + 1, i[1] + 1, i[2] + 1, i[3] + 1, i[4] + 1, i[5] + 1, i[6] + 1, i[7] + 1, i[8] + 1, i[9] + 1);//打印结果
			   }
		   }
		   Count++;
	   }
	   a[i[n]] = 0;
   }
} 
int main()
{
	ForEach(0);
	printf("共统计了%d次,符合的结果共%d个\n", Count, Result);
	return 0;
}
采用python工具包 



import itertools
ret = [p for p in list(itertools.permutations(list(range(1, 11)), 10)) if ((sum([p[0], p[1], p[3], p[6]]) == sum([p[0], p[2], p[5], p[9]]) == sum([p[6], p[7    ], p[8], p[9]])) and (sum([p[1], p[4], p[8]]) == sum([p[2], p[4], p[    7]]) == sum([p[3], p[4], p[5]])))]
 print(ret)
 print(len(ret))
运行结果： 



[(1, 6, 10, 5, 4, 8, 9, 3, 7, 2), (1, 10, 6, 8, 4, 5, 2, 7, 3, 9), (2, 6, 8, 5, 7, 4, 10, 1, 3, 9), (2, 7, 8, 3, 4, 10, 9, 5, 6, 1), (2, 8, 6, 4, 7, 5, 9, 3, 1, 10), (2, 8, 7, 10, 4, 3, 1, 6, 5, 9), (9, 3, 4, 1, 7, 8, 10, 5, 6, 2), (9, 3, 5, 7, 4, 6, 2, 8, 10, 1), (9, 4, 3, 8, 7, 1, 2, 6, 5, 10), (9, 5, 3, 6, 4, 7, 1, 10, 8, 2), (10, 1, 5, 3, 7, 6, 9, 4, 8, 2), (10, 5, 1, 6, 7, 3, 2, 8, 4, 9)]
12
对比上述几种算法不难看出：


随机算法不能保证算出全部的结果。

采用For循环暴力算法代码可读性不高。

迭代算法基于For循环暴力算法,代码简洁。

python工具包的itertools提供了非常有用的用于操作迭代对象的函数，虽然代码最为简洁，但无法理解程序上是如何实现这个算法的底层逻辑。

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本文作者：皮皮华      文章标题： 简单的迭代算法
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