八皇后问题 —— 递归回溯算法

转载原文链接:https://blog.csdn.net/Tianzez/article/details/80242603 

1. 题目:
  八皇后问题,是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型案例。该问题是国际西洋棋棋手马克斯·贝瑟尔于1848年提出:在8×8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。 


2. 解题思路:
创建两个全局变量:一个8*8的int类型数组 int board[8][8]模拟棋盘, 和一个计数器 int sum = 0记录有多少种解法。

放置皇后。每行放置一个皇后,首先从第一行开始放起。判断他能够放在这一行的哪一列。每放置一个皇后就把该位置置为1。

放到第八行时表示八个皇后全部放完,开始回溯,把原本标记的位置进行清理。

注意:

注意边界,不能越界。

注意递归结束的条件。

check()函数检查位置是否合法,要检查这个坐标点所在的列、左下对角线和右下对角线。当前行和上部分的对角线不用检查,因为皇后是逐行放的,上面还没放。

3. < Code >

#include "stdio.h" 
int board[8][8];  //棋盘
int sum = 0;      //计数器

int check(int row, int col)  //判断(row, col)位置是否可以放皇后
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        if (board[i][col] == 1) //判断第c列有没有皇后
            return 0;
    }
    for (i = row, j = col; i >= 0 && j >= 0; i--, j--)  //判断左下对角线有没有皇后
    {
        if (board[i][j] == 1)
            return 0;
    }
    for (i = row, j = col; i >= 0 && j < 8; i--, j++)     //判断右下对角线有没有皇后
    {
        if (board[i][j] == 1)
            return 0;
    }

    return 1;
}

void put_queen(int row)  //放皇后
{
    if (row == 8)  //递归结束条件
    {
        sum++; //找到一种解法,计数器++
        return;
    }

    for (int col = 0; col < 8; col++)
    {
        if (check(row, col))
        {
            board[row][col] = 1;  //放下皇后
            put_queen(row + 1); //递归
            board[row][col] = 0;  //回溯前把之前的皇后标记清零
        }
    }
}

int main()
{
    put_queen(0);  //从第一行开始放皇后
    printf("%d\n", sum);  //输出八皇后问题解法数量

    return 0;
}

翻来翻去,就这个代码最容易理解,网上的那些代码有的整的太麻烦了,而且有的变量命名无形中增加理解难度,在此记录一下,方便下次翻阅理解

下附python代码实现:

board = [[0 for i in range(0,8)] for i in range(0,8)]
cnt = 0

def check(row, col):
    for i in range(8):
        for j in range(8):
            if (board[i][j] == 1) and (abs(i-row) == abs(j-col) ):
                return False#对角线有皇后
            
            if (board[i][j] == 1) and (i == row):
                return False#同一行有皇后

            if (board[i][j] == 1) and (j == col):
                return False#同一列有皇后
    
    return True


def queen(row):
    global cnt
    if 8 == row:
        cnt += 1
        return
    
    for col in range(0, 8):
        if True == check(row, col):
            board[row][col] = 1 #放下皇后
            queen(row + 1)      #递归
            board[row][col] = 0 #收回皇后

queen(0)
print(cnt)
        
        

 

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