Java数据结构——递归-八皇后问题(回溯算法)

八皇后问题介绍
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。
Java数据结构——递归-八皇后问题(回溯算法)_第1张图片
八皇后问题算法思路分析

  1. 第一个皇后先放第一行第一列
  2. 第二个皇后放在第二行第一列、然后判断是否OK,如果不OK,继续放在第二列、第三列、依次把所有列都放完,找到一个合适
  3. 继续第三个皇后,还是第一列、第二列……直到第8个皇后也能放在一个不冲突的位置,算是找到了一个正确解
  4. 当得到一个正确解时,在栈回退到上一个栈时,就会开始回溯,即将第一个皇后,放到第一列的所有正确解,全部得到.
  5. 然后回头继续第一个皇后放第二列,后面继续循环执行 1,2,3,4的步骤

代码实现:

public class Queen8 {
    int count = 1; //记录满足的个数
    int max = 8; //8个皇后
    int[] array = new int[max];  //用一维数组去存储8个皇后在棋盘的位置,array[0]=0 代表第一行第一列;同理array[1]=2 第二行第三列

    public static void main(String[] args) {
        Queen8 queen8 = new Queen8();
        queen8.check(0);

    }

    //利用回溯+递归 完成所有8皇后摆法
    //拜访第n+1个皇后
    public void check(int n){
        if (n==max){ //摆放第max个皇后,表示前面的已经拜访成功 如:max=8 表示该摆放第九个皇后,已经完成了8皇后的摆放,输出退出本次循环。
            print();
            return;
        }
        for (int i=0;i<max;i++){//第n+1个皇后,循环max次,实现回溯
            array[n]=i;
            if (judge(n)){//不冲突
                check(n+1);//递归 利用递归 列出之后的皇后所有的摆放情况
            }
            //冲突的话,就执行i++,该皇后的列+1
        }
    }

    //判断第n+1个皇后时(n是从0开始的) ,该位置是否与之前的皇后冲突
    public boolean judge(int n){
        for (int i =0;i<n;i++){
            //判断该皇后与第i+1个皇后是否在同一列或者同一斜线上,如果满足 返回false,表示冲突
            if (array[i]==array[n]||Math.abs(i-n)==Math.abs(array[i]-array[n])){
                return false;
            }
        }
     return true;
    }

    //打印数组
    public void print(){
        System.out.print(count+++": ");
        for (int i : array) {
            System.out.print(i+",");
        }
        System.out.println("");
    }
}

结果:一共92种结果
Java数据结构——递归-八皇后问题(回溯算法)_第2张图片
Java数据结构——递归-八皇后问题(回溯算法)_第3张图片
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Java数据结构——递归-八皇后问题(回溯算法)_第5张图片

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