C++之八皇后问题

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。

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
using namespace std;
class Queen 
{
public:
	int count;
	Queen(int num);
	~Queen();
	void showQueen(int n);
	void setQueen(int x,int y);
	bool isClash();
	bool checkClash(int nRow);
	void enumQueenPostion(int &nSloution);
	void putQueen(int nRow, int &nSloution);
private:
	//每一个数组元素代表一个皇后的位置,queenArr[0] = 4;第一行第五格
	int len;
	int *queenArr;
};
Queen::Queen(int num)
{
	this->len = num;
	this->queenArr = (int*)malloc(sizeof(int)*num);
	memset(this->queenArr,0,sizeof(int)*num);
}
Queen::~Queen()
{
	delete[]queenArr;
}
//打印每一种可能情况
void Queen::showQueen(int n)
{
	cout << "***************Queen position,sloution:"<<n<<"*****************" << endl;
	
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		
		if (queenArr[i] == -1)
		{
			for (int j = 0; j < len; j++)
			{
				printf("%c ", 65);
			}
			printf("\n");
			continue;
		}
		//打印皇后前面空余
		
		for (int j = 0; j < queenArr[i] ; j++)
		{
			
			printf("%c ",65);
		}
		printf("%c ",42);
	
	    //打印皇后后面的空余
		for (int j = 0; j < len - queenArr[i] - 1 ; j++)
		{
			printf("%c ", 65);
		}
		printf("\n");
	}
}
//设置皇后位置
void Queen::setQueen(int x,int y)
{
	if (x < 0 || x >= len || y < 0 || y >= len)
	{
		return;
	}
	queenArr[x] = y;	
}
//判断冲突
bool Queen::isClash()
{
	for (int i = 1; i <= len; ++i)
	{
		for (int j = 0; j <= i - 1; j++)
		{
			if (queenArr[i] == queenArr[j])  //说明在同一列相同值,不满足条件
			{
				return true;
			}
			if(abs(queenArr[i] - queenArr[j]) == abs(i - j)) //不可成45度角排列
			{
				return true;
			}
		}
	}
	return false;
}
//枚举法解决八皇后问题,枚举所有皇后可能所在的位置,将每一种可能情况列举出来
   /*局限:
        1.效率太低
		2.不能解决n皇后问题
   */
void Queen::enumQueenPostion(int &nSloution)
{
	for (queenArr[0] = 0; queenArr[0] < 8; queenArr[0]++)
		for (queenArr[1] = 0; queenArr[1] < 8; queenArr[1]++)
			for (queenArr[2] = 0; queenArr[2] < 8; queenArr[2]++)
				for (queenArr[3] = 0; queenArr[3] < 8; queenArr[3]++)
					for (queenArr[4] = 0; queenArr[4] < 8; queenArr[4]++)
						for (queenArr[5] = 0; queenArr[5] < 8; queenArr[5]++)
							for (queenArr[6] = 0; queenArr[6] < 8; queenArr[6]++)
								for (queenArr[7] = 0; queenArr[7] < 8; queenArr[7]++)
								{
									count++;
									if (isClash())
									{
										continue;
									}
									else
									{
										nSloution++;
										showQueen(nSloution);
									}
								}
			

}

//检测当前当前行的状态
bool Queen::checkClash(int nRow)
{
	for (int nColumn = 0; nColumn < nRow; nColumn++)
	{
		if (queenArr[nColumn] == queenArr[nRow])
		{
			return true;
		}
		if (abs(queenArr[nColumn] - queenArr[nRow]) == abs(nColumn - nRow))
		{
			return true;
		}
	}
	return false;
}
//回溯法
void Queen::putQueen(int nRow,int &nSloution)
{
	for (int  i = 0; i < len; ++i)
	{
		queenArr[nRow] = i;  //把循环放在当前循环的位置
		//检查冲突
		if (!checkClash(nRow))
		{
			if (nRow == len - 1)
			{
				nSloution++;
				showQueen(nSloution);
			}
			else
			{
				//下一行位置
				putQueen(nRow + 1,nSloution);
			}
		}
	}
}
int main()
{
	Queen queen(8);
    //queen.setQueen(0,4);
	//queen.setQueen(3,3);
	//queen.setQueen(6,4);
	int sloution = 0;
	//queen.enumQueenPostion(sloution);
	//queen.showQueen(sloution);
	queen.putQueen(0,sloution);
	return 0;
}

 

    原文作者:八皇后问题
    原文地址: https://blog.csdn.net/ox0080/article/details/83035099
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