递归回溯之八皇后问题(JAVA实现)

递归之八皇后问题

1、问题描述

在国际象棋棋盘,每行棋盘放置一个皇后,使得所有皇后均不在一条直线或者对角线上。
递归回溯之八皇后问题(JAVA实现)_第1张图片

2、解决思路

  1. 将第一个皇后放在第一行第一列
  2. 第二个皇后放在第二行第一列,判断是否与上面放置的皇后冲突,冲突则继续放在第二列,第三列
  3. 重复放置直到第八个皇后
  4. 会有回溯的产生,即找到第一个皇后放在第一行第一列的初始条件解法后,会将第一个皇后放在第一行第二列(实际上,在第一种初始下,2 3…皇后都会有回溯,详情见代码)
  5. 第一个皇后放在第一行第二列,重复上述,然后第一个皇后放在第一行第三列。。。继续重复。遍历解决

3、Java代码实现

package test.recursion;

/**
 * @author shkstart
 * @create 2021-01-08 11:41
 */
//用一维数组代替二维数组 arr[8]={0 4 7 5 2 6 1 3]  0代表第一个皇后放在第一行第一列  4代表第二个皇后放在第二行第5列
//7代表第三个放在第三行第8列  .....省去判断不同皇后同行的可能
public class queue8 {
     
    int max = 8;    //皇后个数
    static int count = 0;  //判断有几种解法
    static int num = 0;  //判断检测冲突次数
    int[] arr = new int[max];

    public static void main(String[] args) {
     
        queue8 queue8 = new queue8();
        queue8.check(0);
        System.out.println(count);
        System.out.println(num);
    }

    //递归
    private void check(int n) {
     //n 为0-7,代表第n+1个皇后
        if (n == max) {
     
            print();  //n=8 退出
            return;
        }
        //依次放,并判断OK?
        for (int i = 0; i < max; i++) {
     
            arr[n] = i;
            if (adjust(n)) {
     
                check(n + 1);  //如果不冲突,接着放n+1

            } else {
     //关键
                //adjust(4)在i=0时不冲突,进入adjust(5),如果冲突了,即adjust(5)=i(i=0)冲突了,将不执行adjust(6),而是进行for循环,adjust(5)=i(i=1),继续判断冲突...
                //如果adjust(5)=i遍历全部仍然冲突,将回溯到adjust(4),进行遍历,即adjust(4)在i=1时
                //包含了多层嵌套
            }
        }
    }

    //检测是否冲突
    private boolean adjust(int n) {
     
        num++;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
     
            if (arr[i] == arr[n] || Math.abs(n - i) == Math.abs(arr[n] - arr[i])) //同一列或者||斜线  类似斜率 arr[i]代表的是第i+1个的所在列数+1
                return false;
        }
        return true;
    }


    //打印输出 ,每输出一次,即为一种解法,参考check()的该方法的使用
    private void print() {
     
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
     

            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        count++;
        System.out.println();
    }
}







上述共92种解法
关于上述递归的过程,下面给个简单的例子帮助

	public static void test(int n) {
     
		if (n > 2) {
     
			test(n - 1);
		} //else {
     
			System.out.println("n=" + n);
		//}
	}

输入n=4时,将进入test(3), test(3)进入test(2),test(2)不满足If 直接输出n=2,此时程序并没有结束,因为test(3)后还有一个输出语句,即test(3){
test(2);sysout();}
同理test(4)。最后答案为 n=2 n=3 n=4 。

PS:学自尚硅谷的总结,打call!

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