蓝桥杯练习系统之基础训练Java版(2-27)—— 2n皇后问题

蓝桥杯练习系统之基础训练Java版(2-27)—— 2n皇后问题

**难度等级:困难**

**关键字:八皇后问题 搜索**

问题描述:

给定一个n*n的棋盘,棋盘中有一些位置不能放皇后。现在要向棋盘中放入n个黑皇后和n个白皇后,使任意的两个黑皇后都不在同一行、同一列或同一条对角线上,任意的两个白皇后都不在同一行、同一列或同一条对角线上。问总共有多少种放法?n小于等于8。

输入格式:

输入的第一行为一个整数n,表示棋盘的大小。 接下来n行,每行n个0或1的整数,如果一个整数为1,表示对应的位置可以放皇后, 如果一个整数为0,表示对应的位置不可以放皇后。

输出格式:

输出一个整数,表示总共有多少种放法。

样例输入:

4
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1

样例输出:

2

样例输入:

4
1 0 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1

样例输出:

0

思路探索:
用到回溯法思想,有冲突解决冲突,没有冲突往前走,无路可走往回退,走到最后是答案。

代码如下:

import  java.util.Scanner;

public class Main {
    static int n;       // n为棋盘的大小
    static int count = 0;    // count为可行方法的个数
    static int[][] map;      // 用二维数组来表示棋盘
    
    public static void Dfs(int a, int b)    // 放置皇后的函数(回溯法)
    {
        if(a == n)      // 判定放置棋数是否满足条件
        {
            if(b == 2) Dfs(0,3);     // 设黑皇后放置成功为 2,白皇后为 3
            else count++;                  // 黑白皇后都设置完成,方法 +1
            return ;                       // 进行回溯,搜索其他方法
        }
        for(int i = 0; i < n; i++)
        {
            if(map[a][i] != 1) continue;   // 若当前位置是不是 1,若为 1,则不能放置
            if(Check(a, i, b)){
                map[a][i] = b;    // 检查成功就赋值
            }
            else continue;     // 不满足的话,换同一行的下一个位置
            Dfs(a + 1, b);     // 满足的话,就下一行皇后的放置
            map[a][i] = 1;
        }
        return ;
    }
    public static boolean Check(int t, int i, int s)
    {
        // 特别强调:前面的方法中已经检查了同一行是否存在相同的皇后的问题
        for(int q = t-1; q >= 0; q--)    // 检查当前位置的上方
        {
            if(map[q][i] == s) return false;
        }
        for(int q = t-1, w = i-1; q >= 0 && w >= 0; q--, w--) // 检查左对角线
        {
            if(map[q][w] == s) return false;
        }
        for(int q = t-1, w = i+1; q >= 0 && w <= n-1; q--, w++)    // 检查右对角线
        {
            if(map[q][w] == s) return false;
        }
        return true;                                 // 检查完毕,没有问题,返回 true
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        n = sc.nextInt(); 
        map = new int[n][n];
        for(int i = 0; i < n; i++){
            for(int j = 0; j < n; j++){
                map[i][j] = sc.nextInt();
            } 
        }
        Dfs(0,2);    //从第一行开始进行黑皇后的放置,2代表黑,3代表白
        System.out.println(count);
    }
}

附上:普通八皇后问题的具体解法:n <= 8(想了解八皇后解法的可以看下,与本题目无关哦)

附加代码:

import java.util.Scanner;

public class Main {
    private int[] col; //同栏是否有皇后,1表示有
    private int[] rup; //右上至左下是否有皇后
    private int[] lup; //左上至右下是否有皇后
    private int[] queen; //解答
    private int num; //解答编号
    static int n;

    public Main() {     // 初始化
        col = new int[8+1];
        rup = new int[(2*8)+1];
        lup = new int[(2*8)+1];
        for (int i = 1; i <= n; i++)
            col[i] = 0;
        for (int i = 1; i <= (2*n); i++)
            rup[i] = lup[i] = 0;  //初始定义全部无皇后
        queen = new int[8+1];
    }

    public void backtrack(int i) {
        if (i > n) {
            showAnswer();
        } else {
            for (int j = 1; j <= n; j++) {
                if ((col[j] == 0) && (rup[i+j] == 0) && (lup[i-j+n] == 0)) {
                    //若无皇后
                    queen[i] = j; //设定为占用
                    col[j] = rup[i+j] = lup[i-j+n] = 1;
                    backtrack(i+1);  //循环调用
                    col[j] = rup[i+j] = lup[i-j+n] = 0;
                }
            }
        }
    }

    protected void showAnswer() {
        num++;
        System.out.println("\n解答" + num);
        for (int y = 1; y <= n; y++) {
            for (int x = 1; x <= n; x++) {
                if(queen[y]==x) {
                    System.out.print("Q");
                } else {
                    System.out.print("·");
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        n = sc.nextInt();
        Main queen = new Main();
        queen.backtrack(1);
    }
}

希望能对您有帮助!谢谢。

你可能感兴趣的:(蓝桥杯,java,算法,dfs,数据结构)