问题描述: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在同一行、同一列或同一斜线上。 解决思路:解决八皇后问题不难,主要是应用到了递归回溯的方法,本质上也是一种枚举法。从棋盘的第一行开始尝试摆放第一个皇后,摆放成功之后,递归一层,再遵循规则在棋盘第二行来摆放第二个皇后。如果当前位置无法摆放,则向右移动一格再次尝试,如果摆放成功后则继续递归下一层,摆放第三个皇后,以此类推……如果某一层看遍了所有格子都无法成功摆放,则回溯到上一皇后,让上一皇后向右移动一格,再进行递归。如果八个皇后都摆放完毕且符合规则,那么就得到了其中一种正确的解法。
具体代码如下:
public class EightQueen {
public static void main(String[] args) {
Queen8 Q = new Queen8();
Q.settle(0);
Q.print();
}
}
class Queen8{
static final int Max = 8;
int chessBoard[][] = new int[Max][Max];
boolean check(int x,int y){
for(int i = 0;i<y;i++){
if(chessBoard[x][i] == 1){ //检查纵向
return false;
}
if(x-1-i >= 0 && chessBoard[x-1-i][y-1-i] == 1){ //检查左侧斜向
return false;
}
if(x+1+i < Max && chessBoard[x+1+i][y-1-i] == 1){ //检查右侧斜向
return false;
}
}
return true;
}
boolean settle(int y){ //y为行数
if(y == Max){
return true;
}
//遍历当前行,逐一格子检查
for(int i = 0;i<Max;i++){
//为当前行清零,以免在回溯的时候出现脏数据
for(int x = 0;x<Max;x++){
chessBoard[x][y] = 0;
}
//检查是否符合规则,如果符合,更改元素并进一步递归
if(check(i,y)){
chessBoard[i][y] = 1;
//递归如果返回true,说明下层已找到解法,无需继续循环
if(settle(y+1)){
return true;
}
}
}
return false;
}
void print(){
for(int j = 0;j<Max;j++){
for(int i = 0;i<Max;i++){
System.out.print(chessBoard[i][j]);
}
System.out.println();
}
}
}
从八皇后问题引申到2n皇后的问题,也就是蓝桥杯历届试题中的2n皇后问题,具体问题是:
给定一个n*n的棋盘,棋盘中有一些位置不能放皇后。现在要向棋盘中放入n个黑皇后和n个白皇后,使任意的两个黑皇后都不在同一行、同一列或同一条对角线上,任意的两个白皇后都不在同一行、同一列或同一条对角线上。问总共有多少种放法?n小于等于8。 输入格式
输入的第一行为一个整数n,表示棋盘的大小。
接下来n行,每行n个0或1的整数,如果一个整数为1,表示对应的位置可以放皇后,如果一个整数为0,表示对应的位置不可以放皇后。 输出格式
输出一个整数,表示总共有多少种放法。 样例输入
4
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
样例输出
2 样例输入
4
1 0 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
样例输出
0
一样的思想,只不过2n皇后问题更加的复杂化,所考虑的条件也更加复杂起来。 具体实现代码:
#include <stdio.h>
int go(int* a, int* b, int* c, int m, int n)
{
if (m == n)
return 1;
int i,j,k,count = 0;
for (i = 0; i < n; i++)
{
if (a[m * n + i] == 0)
continue;
for (j = 0; j < m; j++)
if (b[j] == i || b[j] - i == j - m || b[j] + j == i + m)
break;
if (j == m)
{
b[m] = i;
for (k = 0; k < n; k++)
{
if (a[m * n + k] == 0 || k == i)
continue;
for (j = 0; j < m; j++)
if (c[j] == k || c[j] - k == j - m || c[j] + j == k + m)
break;
if (j == m)
{
c[m] = k;
count += go(a, b, c, m + 1, n);
}
}
}
}
return count;
}
int main()
{
int a[64], b[8], c[8], i, j, n;
scanf("%d", &n);
for (i = 0; i < n; i++)
for (j = 0; j < n; j++)scanf("%d", &a[i * n + j]);
printf("%d", go(a, b, c, 0, n));
return 0;
}