骑士游历程序的开发（JAVA语言）

### 骑士游历程序的开发（JAVA语言） #### 设计目的与意义 Java课程设计作为计算机科学与技术专业的一项重要实践性教学活动，旨在通过综合性的项目实践，帮助学生深化对Java编程语言及其应用的理解，提升解决实际问题的能力。具体到本次“骑士游历”项目的开发，其核心目标在于： 1. **理论与实践结合**：通过具体的项目实施，让学生将所学的Java编程理论知识应用于实践，加深理解。 2. **技能培养**：增强学生的编程实践能力和解决问题的能力，特别是针对复杂算法的实现。 3. **面向对象思想的应用**：通过该项目，让学生熟练掌握面向对象编程的基本思想和方法，提高代码的复用性和可维护性。 4. **图形界面设计**：利用Java图形用户界面（GUI）技术展示算法执行的过程，使算法的实现更加直观易懂。 #### 系统描述 **骑士游历问题**是经典的计算机科学问题之一，最早由数学家莱昂哈德·欧拉提出。问题的核心是：在国际象棋的棋盘上，如何让骑士（按照L形移动的棋子）走过每一格仅一次？这个问题不仅是数学领域内的有趣挑战，也是计算机科学中研究算法效率和优化策略的经典案例。 为了实现这一目标，该课程设计要求学生开发一个程序，该程序不仅能够找到从任意起点出发的解决方案，还应具备图形化展示功能，使得算法的执行过程更加直观。 #### 运行环境 本程序在Windows XP操作系统下，使用JBuilder 9 IDE进行开发和测试。 #### 系统的分析与设计 ##### 程序结构说明 项目由三个主要类构成：`AccessibleSquare`、`MyPanel` 和 `KnightsTour`。这些类分别承担着不同的职责： - **`KnightsTour` 类**：作为主控制类，负责协调其他类的工作流程。 - **`AccessibleSquare` 类**：实现骑士游历的核心算法逻辑。 - **`MyPanel` 类**：提供图形界面，可视化展示骑士游历的过程。 ##### AccessibleSquare算法实现 1. **方向表示**：通过定义两个数组 `horizontal[]` 和 `vertical[]` 来表示骑士的八个可能移动方向。这两个数组分别存储骑士沿水平和垂直方向移动时的坐标变化值。 ```java int[] horizontal = {2, 1, -1, -2, -2, -1, 1, 2}; int[] vertical = {-1, -2, -2, -1, 1, 2, 2, 1}; ``` 2. **可达性评估**：通过一个名为 `accessibility[]` 的数组来记录每个方格被访问的可能性。随着骑士的移动，程序会动态更新这个数组，一旦某个方格被访问，则将其对应的 `accessibility` 值置零。 ```java accessibility[arrayPos] = 0; ``` 3. **排序算法**：采用冒泡排序算法来查找当前所有可选项中可达性最低的方格，以此来决定下一步移动的方向。冒泡排序是一种简单的排序算法，通过重复遍历要排序的列表，比较每对相邻项，若顺序错误则交换它们，直到没有更多的交换为止。 ```java private void sortAll() { for (int begin = 0; begin < countAccessibility - 1; begin++) { for (int i = begin + 1; i < countAccessibility; i++) { if (accessibility[begin] > accessibility[i]) { swapAll(begin, i); } } } } ``` 4. **移动操作**：`doMoving` 方法实现了骑士的实际移动逻辑。每次移动后，都会更新 `accessibility` 数组以反映新的状态。 ```java public void doMoving() { for (int i = 0; i < countAccessibility; i++) { KnightsTour.access[xpos[i]][ypos[i]]--; } KnightsTour.access[ownxpos][ownypos] = 0; } ``` 通过上述方法，该程序能够有效地实现骑士游历问题的求解，并以直观的方式展示结果。此外，项目还涉及了其他关键组成部分，例如图形用户界面的设计和实现等，这将进一步丰富项目的功能性和用户体验。