HDOJ1016 素数环（DFS）

题目：

1016	Prime Ring Problem

/*
素数环（顺时针逆时针）---dfs
使用栈
1-n（n最大是20，相邻最大和39，素数范围2-39之间）
2-39间的素数：
2，3，5，7，11，13，17，19，23，29，31，37
从1开始，逐个尝试，如果是素数，入栈，否则尝试下一个，直到全部尝试完；
如果n个数全部入栈了，输出一组解（n最大为20，输出栈可以使用递归），
第一个数始终是1，第二个数需要尝试n+1的时候，就表示结束了（next = -1）。
*/
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

#define N    22
//全局变量
int prime[40];
int arr[N];
stack<int> s;

//函数
void InitPrime();
void InitArr(int n);
void dfs(int n);
int GetNext(int b,int n);
void Output(int n);
//main
void main()
{
    int n;
    InitPrime();
    while (scanf("%d",&n)!=EOF)
    {
        InitArr(n);
        dfs(n);
    }
}

void InitPrime()
{
    for (int i=0;i<40;i++)
    {
        switch(i)//本题数量不多，就直接这样写啦，如果数量多可以用【筛选法】或者【试除法】
        {
        case 2:        case 3:        case 5:
        case 7:        case 11:    case 13:
        case 17:    case 19:    case 23:
        case 29:    case 31:    case 37:
            prime[i] = 1;
            break;
        default:
            prime[i] = 0;
        }
    }
}

void InitArr(int n)
{
    for (int i=1; i<=n ; i++)
    {
        arr[i] = 0;
    }
}
void dfs(int n)
{
    int flag,next,b,idx;
    s.push(1);
    arr[1] = 1;
    flag = 1;
    idx = 1;//从idx开始寻找匹配数字
    while (flag)
    {
        b = s.top();
        next = GetNext(idx,n);
        if (next == -1)//尝试结束，回溯
        {
            if (b == 1 && next == -1)//over
            {
                flag = 0;
            }
            idx = s.top();
            s.pop();
            arr[idx] = 0;
            continue;
        }
        if (prime[next+b] == 1)//匹配成功，next入栈，idx化为2
        {
            arr[next] = 1; 
            s.push(next);
            idx = 1;
            //全部入栈则输出
            if (s.size() == n && prime[1+s.top()] == 1)//既要顺时针为素数环又要逆时针为素数环
            {
                Output(n);
                cout<<endl;
                idx = s.top();
                s.pop();
                arr[idx] = 0;
            }    
            continue;
        }
        //匹配失败，idx化为next
        idx = next;
    }

}
int GetNext(int b,int n)
{
    for (int i=b+1;i<=n;i++)
    {
        if (arr[i]!=1)
            return i;
    }
    return -1;//全部尝试完返回-1
}
void Output(int n)
{
    int cur;
    if (n!=0)
    {
        cur = s.top();
        s.pop();
        Output(n-1);
        cout<<cur<<' ';
        s.push(cur);//还要加回去
    }
}