迷之八皇后问题(回溯法)

虽然说看到这篇博客的人应该是知道八皇后的,但是以防万一,贴一下百度关于这个问题的定义:

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。 高斯认为有76种方案。1854年在柏林的象棋杂志上不同的作者发表了40种不同的解,后来有人用图论的方法解出92种结果。计算机发明后,有多种计算机语言可以解决此问题。

本来,这个问题是不难的,但是我这两天特别蒙... 所以一直在想这个问题却没想出来。正好最近还了解了一下回溯法,于是我就想用回溯法的思想来做。

下面是表意代码:

void queen(int CurrentLine)
{
    if(CurrentLine==8)
    {
        AnswerCountAdd();
        return;
    }
    for(int Row=0;Row<8;Row++)
    {
        if(CanPlaceHere(CurrentLine,Row))
        {
            PlaceHere(CurrentLine,Row);
            queen(CurrentLine+1);
            RemoveHere(CurrentLine,Row);
        }
    }
}

int main()
{
    ClearMap();
    queen(0);
    ShowAnswer();
    return 0;
}

经过将近一整天的思考之后,表意代码最终具体化为如下:

#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
///  LINE ROW
int map[8][8];

bool TryPlace(int Line,int Row)
{
    if(map[Line][Row]==1)
    {
        return false;
    }
    for(int i=0; i<8; i++)
    {
        if(map[Line][i]==1||map[i][Row]==1) return false;
    }
    /// Main Diagonal
    int CLine,CRow;
    if(Line<Row)
    {
        CLine=0;
        CRow=Row-Line;
    }
    else
    {
        CRow=0;
        CLine=Line-Row;
    }
    while(CLine<8&&CRow<8)
    {
        if(map[CLine][CRow]==1)
        {
            return false;
        }
        CLine++;
        CRow++;
    }

    /// Sub Diagonal
    if(Line+Row<=7)
    {
        CLine=0;
        CRow=Line+Row;
        while(CLine<8&&CRow>=0)
        {
            if(map[CLine][CRow]==1) return false;
            CLine++;
            CRow--;
        }
        return true;
    }
    else
    {
        CLine=7;
        CRow=Line+Row-7;
        while(CLine>=0&&CRow<8)
        {
            if(map[CLine][CRow]==1) return false;
            CLine--;
            CRow++;
        }
        return true;
    }
}
void print()
{
    for(int i=0; i<8; i++)
    {
        for(int j=0; j<8; j++)
        {
            if(map[i][j])
            {
                printf("#");
            }
            else
            {
                printf(".");
            }
        }
        printf("\n");
    }
    printf("\n\n");
}
int ans=0;
void queen(int CurrentLine)
{
    if(CurrentLine>=8)
    {
        ans++;
        return;
    }
    for(int row=0; row<8; row++)
    {
        if(TryPlace(CurrentLine,row))
        {
            map[CurrentLine][row]=1;
            queen(CurrentLine+1);
            map[CurrentLine][row]=0;
        }
    }
}

int main()
{
    memset(map,0,sizeof(int)*8*8);
    queen(0);
    printf("%d\n",ans);
    return 0;
}
运行成功,答案自然是92啦~ (过两天推广到N皇后问题)

下面是学长给出的一段代码,好简短的样子= =

#include<iostream>

using namespace  std;

int vis[3][30];
int cnt = 0;


void dfs(int n)
{
    if (n == 9)
        cnt++;
    else
    {
        for(int i = 1; i<9; ++i)
        {
            if(vis[0][i] == 0 && vis[1][n+i] == 0 && vis[2][n-i+8] == 0)
            {
                vis[0][i] = vis[1][n+i] = vis[2][n-i+8] = 1;
                dfs(n+1);
                vis[0][i] = vis[1][n+i] = vis[2][n-i+8] = 0;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    dfs(1);
    cout << cnt << endl;

    return 0;
}
当然运行起来也是没有问题啦w


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