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八皇后问题是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型例题。该问题是十九世纪著名的数学家高斯1850年提出:在8X8格的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能互相攻击,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上,问有多少种摆法。
高斯认为有76种方案。1854年在柏林的象棋杂志上不同的作者发表了40种不同的解,后来有人用后来有人用图论的方法解出92种结果。
那么到底是高斯的76准确,还是图论方法更胜一筹呢,让我们一探究竟。
八个皇后放在8*8的象棋格,意味着每一行必须有一个皇后,每一行必须有一个皇后,那么我可以用一个八个元素的数组,元素下标代表皇后所在的行数,该元素表示皇后所在的列数,如a[1]=1;表示皇后在第一行,第一列;a[3]=8;表示皇后在第三行,第八列;那么就确定了每一行都有一个皇后,且没有重复;
现在只需判断同一列,同一斜线上是否只有一个皇后;
同一列很好实现,只需a[i]!=a[j];
而同一斜线有点别扭,需要认真思考了;
同一斜线是哪条线呢?与底线为45度角或135度角的斜线;
列方程:
x代表行,y代表列;
y=x+b;y=b-x;
即y-x=b;y+x=b;
容易发现同一斜线上x与y的关系;所以直接判断就好了:a[x]+x!=a[j]+j;a[x]-x!=a[j]-j;
a[x]表示第x行的皇后在第x列,a[j]表示第j行的皇后在低j列;同一斜线上列与行之和相等,列与行之差相等;所以出现上面两个判断条件;下图是模拟的一个四皇后:
代码:
#include
#include
#include
using namespace std;
//行固定,列在变
int a[15]; //a[col]=row 表示第col列第row行放置皇后
int sum[15]; //表示i皇后的方案数
int cnt;
//参数row表示要在第row行放置皇后
void dfs(int row,int n)
{
if(n+1==row)//表示一种方案结束
{
cnt++;
return;
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
if(a[i]) continue;//如果第i列已经放置皇后,就不能再放置
a[i]=row; //假设第i列能放
int ok=1;
for(int j=1;j<=n;j++) //判断第i列能不能放置
{
if(i==j) continue; //本身不需要再比较
if(!a[j]) continue; //如果第j列没有放置皇后, 则对i列无影响
if(a[j]-a[i]==j-i||a[j]-a[i]==i-j) //两个对角线不允许放置两个皇后
ok=0;
break;
}
}
if(ok) dfs(row+1,n);//可以把皇后放下一行
a[i]=0; //要把此列清空,为了能判断下一种方案
}
}
int main()
{
for(int i=1;i<=10;i++)
{
memset(a,0,sizeof(a));
cnt=0;
dfs(1,i);
sum[i]=cnt;
}
int n;
while(~scanf("%d",&n)&&n)
cout<