Java 中的捕获兵问题

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读

“吃兵问题”是一个经典的国际象棋问题,它要求程序员开发一个解决方案,以找到在给定棋盘上吃掉所有兵所需的最小步数。在此问题中,考虑一个 N x N 大小的棋盘,任务是确定吃掉每个兵的最佳移动顺序,同时遵守国际象棋的移动规则。

Capture the Pawns Problem in Java

方法

当轮到白兵时,如果它位于第 8 行,则检查。如果是,则表示黑方获胜,因为白兵无法再移动。同样,如果轮到黑兵,并且它位于第 1 行,则表示白方获胜,因为黑兵没有剩余的移动。

在白兵回合中,会检查其是否与黑兵在对角线方向相邻。如果相邻,则白兵吃掉黑兵,白方获胜;否则,如果目的地未被占据,白兵向前移动一步。在黑兵回合中也应用类似的过程,进行相邻检查和向前移动,这可能导致黑方获胜,或者如果无效移动可用则导致失败。

算法

步骤 1: 设置白兵 (rowWhite, colWhite) 和黑兵 (rowBlack, colBlack) 的初始位置。

步骤 2: 初始化白兵和黑兵的步数计数器 (whiteMoves, blackMoves)。

步骤 3: 设置一个布尔变量来控制回合制移动 (isWhiteTurn = true)。

步骤 4: 进入一个循环,在白兵和黑兵之间交替移动,直到确定胜者。

步骤 5: 检查是否轮到白方 (isWhiteTurn 为 true)。检查白兵是否可以向前移动 (rowWhite != 8)。

  • 如果可以,检查白兵是否可以吃掉黑兵 (rowBlack == rowWhite + 1 且 colBlack 相邻),然后返回白方获胜。
  • 如果不行,则白兵向前移动 (rowWhite 增加)。如果白兵到达棋盘的尽头 (rowWhite == 8),则返回白方失败。

步骤 6: 检查是否轮到黑方 (isWhiteTurn 为 false)。检查黑兵是否可以向前移动 (rowBlack != 1)。

  • 如果可以,检查黑兵是否可以吃掉白兵 (rowBlack == rowWhite + 1 且 colBlack 相邻)。如果为 true,则返回白方失败。
  • 如果不行,则黑兵向前移动 (rowBlack 减少)。如果黑兵到达棋盘的尽头 (rowBlack == 1),则返回白方获胜。

步骤 7: 在每个完整的回合 (白兵和黑兵都移动后) 切换回合 (isWhiteTurn = !isWhiteTurn)。

步骤 8: 循环结束后,检查 whiteMoves 是否大于 blackMoves。

  • 如果为 true,则返回白方获胜。
  • 如果为 false,则返回平局或其他结果。

实施

文件名: ChessGame.java

输出

White wins by capturing Black's pawn!

时间复杂度: 由于循环的存在,代码的时间复杂度为 O(n),其中 *n* 表示棋盘的行数。

空间复杂度: 空间复杂度为 O(1),因为算法使用的额外空间量与输入大小无关,保持恒定。