The n-queens puzzle is the problem of placing n queens on an n�n chessboard such that no two queens attack each other.
Given an integer n, return all distinct solutions to the n-queens puzzle. Each solution contains a distinct board configuration of the n-queens' placement, where 'Q' and '.' both indicate a queen and an empty space respectively.
For example, There exist two distinct solutions to the 4-queens puzzle:
[ [".Q..", // Solution 1 "...Q", "Q...", "..Q."], ["..Q.", // Solution 2 "Q...", "...Q", ".Q.."] ]
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首先我们弄清楚一下输出,最终输出是ArrayList<String[]>,每一个解是String[], 每一个解的每一行是String
我们当然可以采用上一题,Word Search里更新board内容的方法,不过更新来更新去比较麻烦,这一题我们换个思路
我们把这一题分成几个小问题
1. 传统的dfs递归
2. 验证放置Queen的地方是否合法
3. 输出Board结果
这么做的好处就是,一开始,我们不用建立一个庞大的Board,我们选用一个数组对应Board里面的每一行,数组每一个值对应这一行放置Queen的列号
比如: int[ ] {3,1,4,2} 代表放置的地点分别为[1,3], [2,1], [3,4], [2,4] 这么一来,我们用很简单的用数组表示了整个Board,而且在isValid函数里判断的时候会非常简洁,而且把输出Board单独隔离了出来
下面是代码
public class Solution { public ArrayList<String[]> solveNQueens(int n) { ArrayList<String[]> res = new ArrayList<String[]>(); int[] loc = new int[n]; dfs(res,loc,0,n); return res; } public void dfs(ArrayList<String[]> res, int[] loc, int cur, int n){ if(cur==n) printboard(res,loc,n); else{ for(int i=0;i<n;i++){ loc[cur] = i; if(isValid(loc,cur)) dfs(res,loc,cur+1,n); } } } public boolean isValid(int[] loc, int cur){ for(int i=0;i<cur;i++){ if(loc[i]==loc[cur]||Math.abs(loc[i]-loc[cur])==(cur-i)) return false; } return true; } public void printboard(ArrayList<String[]> res, int[] loc, int n){ String[] ans = new String[n]; for(int i=0;i<n;i++){ String row = new String(); for(int j=0;j<n;j++){ if(j==loc[i]) row += "Q"; else row += "."; } ans[i] = row; } res.add(ans); } }
来分析一下代码:
dfs的循环是指这一行里,从第一列到最后一列放置的所有可能,如果放置的地点通过isValid验证,通过cur+1进入下一行进行递归, 如果没通过验证,试下一个位置,如果所有位置都不Valid,跳回上一层
采用int[ ]的好处是,每一次我们只需改变一个数字就相当于改变了棋子的放置位置
isValid函数,首先int[ ]代表行,这样就避免了每一行出现重复的Queen (因为你不可能在一个int里面放2个值)这样简化了验证 接下来我们只需验证列和对角线
验证列的时候,要验证这一行之前的行有没有重复的(注意是验证之前的喔)
验证对角线,根据对角线性质,长 = 宽 那么我们不难写出 Math.abs(loc[i] - loc[cur]) == (cur - i)
最后loc[]里面记录的是解的信息(如果有解)我们把它转换成String, 输出Board即可
Queen II
变成了统计解的个数的问题:
Follow up for N-Queens problem. Now, instead outputting board configurations, return the total number of distinct solutions.
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public class Solution { int res; public int totalNQueens(int n) { res = 0; if(n<=0) return res; int[] loc = new int[n]; dfs(loc,0,n); return res; } public void dfs(int[] loc, int cur, int n){ if (cur==n) { res+=1; return; } for(int i=0;i<n;i++){ loc[cur] = i; if(isValid(loc,cur)) dfs(loc,cur+1,n); } } public boolean isValid(int[] loc, int cur){ for(int i=0;i<cur;i++){ if(loc[i]==loc[cur]||Math.abs(loc[i]-loc[cur])==(cur-i)) return false; } return true; } }
同样的思路,代码反而比Queen I 要简单,记得把res声明在totalNQueens外面