Розуміння зворотного відстеження в C ++

Я добре розумію основи С ++, я також розумію, як працює і рекурсія. Я зіткнувся з певними проблемами, такими як класична проблема восьми цариць і вирішення судоку з Backtracking.

Я усвідомлюю, що я сильно розгубився, коли справа доходить до цього, я, здається, не зможу зрозуміти концепцію повернутися в стек рекурсії та знову почати, щоб вирішити проблему. З пером та папером це здається простим, але коли мова йде про написання коду для цього, я розгублений, як почати атакувати ці проблеми.

Було б корисно, якби був навчальний посібник, орієнтований на початківців на зворотній трек, або якщо була б хороша книга, де це було висвітлено. Якщо хтось може пролити світло на цю тему або дати мені посилання на гідні посилання, я буду дуже вдячний.

І так, я знаю, що в функціональних мовах було б простіше, але я хотів би зрозуміти реалізацію і в імперативних мовах.

... Я, здається, не зможу зрозуміти концепцію повернення в стеку рекурсії та початку знову для вирішення проблеми.

У зворотному треку ви не починаєте знову. Натомість ви повторюєте всі варіанти в поточній ситуації.

Подумайте, як знайти рішення для лабіринту. У один момент, коли у вас є два різні шляхи, ви спершу спробуйте зліва. Якщо лівий не веде вас до виходу, ви повернетесь до пункту і спробуйте інший шлях. Ось як працює зворотний трек. У 8 Q та інших проблемах, де можна використовувати зворотний трекінг, заплутана частина знаходиться в проблемній області - як переглядати ваші варіанти в тій чи іншій ситуації детермінованим способом.

EDIT : далі псевдо-код допомагає зрозуміти зворотній трек.

# depending on the problem, backtracking is not necessarily calling the
# method itself directly. for now, let's just stick with the simple case.

def backtracking(state)
  option_list = state.get_all_options
  option_list.each {|option|
    state.apply option
    return resolved if state.is_resolved
    return resolved if backtracking(state) == resolved
    state.undo option
  }
  return not_resolved
end

Для запитання 8Q:

• state.get_all_options повертає список можливих посад для наступної королеви
• state.is_ разрешило б перевірити, чи всі королеви є на дошці і чи добре вони між собою.
• state.apply та state.undo змінить плату, щоб застосувати або скасувати позиціонування.

Ви бачили програму прогулянки по бінарному дереву, правда? Це виглядає приблизно так:

void walk(node* p){
  if (p == NULL) return;  // this is backtracking
  else if (WeWin(p)){
    // print We Win !!
    // do a Throw, or otherwise quit
  }
  else {
    walk(p->left);   // first try moving to the left
    walk(p->right);  // if we didn't win, try moving to the right
                     // if we still didn't win, just return (i.e. backtrack)
  }
}

Ось ваш зворотний трек.

Насправді вам фізичне дерево не потрібне. Все, що вам потрібно, це спосіб зробити крок і пізніше скасувати його, або сказати, чи виграли ви, або скажіть, чи не можете ви йти далі.