Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Chuyên đề Tin học 11 Bài 15 (Kết nối tri thức): Bài toán xếp hậu

    Với giải bài tập Chuyên đề Tin học 11 Bài 15: Bài toán xếp hậu sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Chuyên đề học tập Tin học 11 Bài 15.

    1 395 20/08/2023
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Giải Chuyên đề Tin học 11 Bài 15: Bài toán xếp hậu

    Khởi động trang 63 Chuyên đề Tin học 11: Trên bàn cờ vua chúng ta đều biết Hậu là quân cờ mạnh nhất vì nó có thể di chuyển theo tất cả các hướng ngang, dọc và chéo. Một bài toán vui rất nổi tiếng là tìm cách sắp xếp 8 quân Hậu trên bàn cờ sao cho không quân Hậu nào khống chế con nào. Em hãy thử tìm một cách xếp quân Hậu khác với cách xếp như hình sau:

    Lời giải:

    Bài toán tìm tất cả các cách xếp 8 quân Hậu trên bàn cờ vua sao cho các quân Hậu không khống chế lẫn nhau được gọi là bài toán xếp Hậu (n-Queen Problem). Bài toán này được nhà bác học Đức Carl Friedrich Gauss nghiên cứu từ 4 những năm 1850. Bài toán đã được mở rộng trên bàn cờ kích thước bất kì và vẫn đang được tiếp tục phát triển cho đến ngày nay.

    Trên bàn cờ vua chúng ta đều biết Hậu là quân cờ mạnh nhất

    Hình 15.1. Bàn cờ vua

    Em có thể xếp như sau:

    Trên bàn cờ vua chúng ta đều biết Hậu là quân cờ mạnh nhất

    1. Mô tả bài toán xếp hậu trên bàn cờ vua

    Hoạt động 1 trang 63 Chuyên đề Tin học 11: Đọc, quan sát, trao đổi và thảo luận về bài toán xếp Hậu tổng quát và cách tiếp cận quay lui để giải bài toán.

    Lời giải:

    Trong quá trình quay lui, ta sử dụng một mảng để lưu vị trí của các quân hậu đã đặt. Mỗi lần thêm một quân hậu mới, ta kiểm tra xem nó có đặt được ở vị trí đó không bằng cách kiểm tra xem quân hậu mới đó có trùng hàng, cột hay đường chéo với bất kỳ quân hậu nào đã đặt trước đó không.

    Nếu quân hậu mới đó không thể đặt được ở vị trí đó, ta quay lại đặt lại quân hậu trước đó tại một vị trí khác và tiếp tục thử các vị trí khác cho đến khi tìm được vị trí thích hợp.

    Với phương pháp này, ta sẽ duyệt qua tất cả các trường hợp có thể có và đưa ra được kết quả đúng của bài toán.

    Câu hỏi 1 trang 65 Chuyên đề Tin học 11: Giả sử n = 4, A[0] = 2, A[1] = 0. Hãy tìm A[2]

    Lời giải:

    A[k] cần thỏa mãn điều kiện sau:

    Giả sử n = 4, A[0] = 2, A[1] = 0. Hãy tìm A[2]

    Do đó A[2] ≠ 0, 2 và | A[2]-2 | ≠2 và | A[2]-0 | ≠1 nên A[2] = 3

    Do đó A[3] = 1

    Câu hỏi 2 trang 65 Chuyên đề Tin học 11: Nếu n = 5, A[0] = 0, A[1] = 3. Tìm các khả năng của A[2]

    Lời giải:

    A[k] cần thỏa mãn điều kiện sau:

    Nếu n = 5, A[0] = 0, A[1] = 3. Tìm các khả năng của A[2]

    Do đó A[2] ≠ 0, 3 và | A[2]-2 | ≠2 và | A[2]-3 | ≠1 nên A[2] = 1

    2. Thiết lập lời giải bài toán xếp Hậu tổng quát

    Hoạt động 2 trang 65 Chuyên đề Tin học 11: Đọc, quan sát, trao đổi và thảo luận về thuật toán và thiết lập chương trình hoàn chỉnh giải bài toán

    Lời giải:

    * Thuật toán: Sử dụng kĩ thuật duyệt quay lui và in ra tất cả phương án nghiệm

    * Thiết lập chương trình hoàn chỉnh giải bài toán.

    Đọc, quan sát, trao đổi và thảo luận về thuật toán và thiết lập chương trình hoàn chỉnh giải bài toán

    Câu hỏi 1 trang 67 Chuyên đề Tin học 11: Với n = 3 bài toán xếp Hậu có nghiệm không?

    Lời giải:

    Với n = 3, bài toán có nghiệm:

    Với n = 3 bài toán xếp Hậu có nghiệm không?

    Câu hỏi 2 trang 67 Chuyên đề Tin học 11: Vì sao chương trình trên cần khai báo biến ncount với từ khoá global bên trong hàm trynext()

    Lời giải:

    Biến ncount với từ khoá global bên trong hàm trynext() dùng để đếm số phương án thỏa mãn. Biến này được khởi tạo một lần và cập nhật giá trị nếu có phương án phù hợp. Sau khi được khởi tạo, giá trị của biến có thể thay đổi trong suốt quá trình chạy chương trình. Các hàm hoặc phương thức khác nhau trong chương trình có thể truy cập và thay đổi giá trị của biến global này.

    Luyện tập

    Luyện tập 1 trang 67 Chuyên đề Tin học 11: Hãy tìm bằng tay (không cần máy tính) cả hai phương án của bài toán xếp Hậu với n = 4

    Lời giải:

    Hai phương án như sau:

    Hãy tìm bằng tay (không cần máy tính) cả hai phương án của bài toán xếp Hậu với n = 4

    Hãy tìm bằng tay (không cần máy tính) cả hai phương án của bài toán xếp Hậu với n = 4

    Luyện tập 2 trang 67 Chuyên đề Tin học 11: Nếu chúng ta mô phỏng lưới ô vuông đánh chỉ số các hàng từ dưới lên thì chương trình trên còn đúng không? Nếu phải thay đổi thì cần sửa chỗ nào?

    Lời giải:

    Nếu chúng ta mô phỏng lưới ô vuông đánh chỉ số các hàng từ dưới lên thì chương trình trên không còn đúng.

    Nếu phải thay đổi thì cần sửa ở chỗ dòng số 5, 13, 15

    Sửa i thành n - 1 - i

    Vận dụng

    Vận dụng 1 trang 67 Chuyên đề Tin học 11: Gọi Q(n) là số các cách xếp n quân Hậu lên bàn cờ kích thước n x n sao cho các quân Hậu không khống chế nhau. Sử dụng thuật toán đã được học, em hãy viết chương trình tính các giá trị Q(n) với n = 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

    Lời giải:

    Chương trình viết như sau:

    Gọi Q(n) là số các cách xếp n quân Hậu lên bàn cờ kích thước n x n

    Thu được kết quả là:

    Gọi Q(n) là số các cách xếp n quân Hậu lên bàn cờ kích thước n x n

    Vận dụng 2 trang 67 Chuyên đề Tin học 11: Tính Q(n) với n = 11, 12, 13

    Lời giải:

    Tương tự, thay đổi giá trị của n ta thu được kết quả sau:

    Tính Q(n) với n = 11, 12, 13

    Xem thêm các bài giải Chuyên đề Tin học 11 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

    Bài 11: Bài toán tìm kiếm theo kĩ thuật duyệt

    Bài 12: Thực hành kĩ thuật duyệt cho bài toán tìm kiếm

    Bài 13: Kĩ thuật duyệt quay lui

    Bài 14: Thực hành kĩ thuật duyệt quay lui

    Bài 16: Thực hành thiết kế thuật toán theo kĩ thuật quay lui

    Tham khảo các loạt bài Tin học 11 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 395 20/08/2023
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: