点灯游戏是一个十分有趣的智力游戏:有一行N行N列的灯,开始时全部是灭的,当你点击其中一盏灯是他的上下左右(若存在的话)状态全部改变,现在要求你在限定的时间内以最少地步数,将全部的灯点亮.

游戏介绍

游戏规则

游戏程序

改进算法

游戏介绍

点灯游戏是这样的，例如一开始有5×5共25盏灯，都处于关的状态，现在要想办法把25盏灯全打开，每次只能开/关一盏灯，但由于电路原因，和它相邻的四盏灯也会改变开/关状态，于是想把25盏灯全打开就有一定难度。

游戏效果如图4.1所示，一开始有25个格子，全是白色，点击一个格子，它和周围四个格子的颜色都会由白变黑或由黑变白。当25个格子全变成黑色时，游戏胜利。

游戏规则

现在,我们以某一盏灯为研究对象,显然,当此灯状态被改变奇数次后,灯被点亮.反之,被点击偶数次,

灯则维持原来的熄灭状态不变.而促使灯状态改变的事件不外乎其上下左右(若存在的话)被点击.

推而广之,只要所有的灯状态被改变奇数次,则可保证所有的灯全部被点亮.同时,应该,说明的是,

对每一盏灯来说,自身被点次奇数数与一次效果相同,这是因为,对每盏灯来说,被点一次后,再点偶数次,

自身他的上下左右(若存在的话)状态恢复原态.同样道理,自身被点偶数次,相当于没被点.故在最少步数

的限制下,每盏灯要么没被点,要么仅被点一次.

游戏程序

我们很容易想到,可以用枚举的方法来解决问题,以4行4列为例, 程序如下:

#include"stdio.h"#include"string.h"

#include"stdlib.h"

#include"Conio.h"

main()

{ FILE *fp;

int row=6;

int a[100]=,i,j,m,n,k,s,ss,sum;

clrscr();

for(a[0]=0;a[0]<=1;a[0]++)

for(a[1]=0;a[1]<=1;a[1]++)

for(a[2]=0;a[2]<=1;a[2]++)

for(a[3]=0;a[3]<=1;a[3]++)

for(a[4]=0;a[4]<=1;a[4]++)

for(a[5]=0;a[5]<=1;a[5]++)

.....

for(a[15]=0;a[15]<=1;a[15]++)

{ for(i=0;i<4;i++)

for(j=0;j<4;j++)

{ m=(i-1)>=0?a[(i-1)*4+j]:0;

n=(j-1)>=0?a[i*4+j-1]:0;

p=(j+1)>=0?a[i*4+j+1]:0;

q=(i+1)>=0?a[(i+1)*4+j]:0;

s=m+n+p+q+a[i*4+j];

if(s%2==0) break;

}

}

此算法的最大缺点是:循环次数太多,使N*N次,随着N次数地增加,执行时间加长.

改进算法

为此又提出一种改进算法:

我们知道对每一盏灯而言,每盏灯的状态改变次数仅与其上下左右(若存在的话)和自身

被点次数有关.这样我们就可以对第一行利用枚举法.列出其所有的可能值,