一,问题描述
八皇后问题,是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型例题。该问题是在十九世纪著名的数学家高斯1850年提出的:在8*8格的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能相互攻击,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或者同一斜线上,问有多少种摆法。
二,问题分析
图1 棋盘摆放举例
我们可以将这个问题分解为两个问题,首先第一步在棋盘的任意位置摆法棋子,第二步在不被第一个棋子攻击的地方即是安全的地方放第二个棋子,依次接着摆放。每一步往下排除的过程是一样的,这个思路其实就是一个递归的过程,当我们放到第8个棋子的时候就已经算是结束了。
三,代码分析
#include <stdio.h>
int count = 0;
int notDanger(int row,int j,int (*chess)[8])
{
int i,k,flag1 = 0,flag2=0,flag3=0,flag4=0,flag5=0;
//判断列方向有没有危险
for(i=0;i<8;i++)
{
if(*(*(chess+i)+j)!=0)
{
flag1 = 1;
break;
}
}
//判断左上方
for(i=row,k=j;i>=0 && k>=0;i--,k--)
{
if(*(*(chess+i)+k)!=0)
{
flag2 = 1;
break;
}
}
//判断右下方
for(i=row,k=j;i<8 && k<8;i++,k++)
{
if(*(*(chess+i)+k)!=0)
{
flag3 = 1;
break;
}
}
//判断右上方
for(i=row,k=j;i>=0 && k<8;i--,k++)
{
if(*(*(chess+i)+k)!=0)
{
flag4 = 1;
break;
}
}
//判断左下方
for(i=row,k=j;i<8 && k>=0;i++,k--)
{
if(*(*(chess+i)+k)!=0)
{
flag5 = 1;
break;
}
}
if(flag1||flag2||flag3||flag4||flag5)
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
//row表示起始行
//参数n表示列数
//参数(*chess)[8]表示指向棋盘每一行的指针
void EightQueue(int row, int n, int (*chess)[8])
{
int chess2[8][8],i,j;
for(i=0;i<8;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
{
chess2[i][j] = chess[i][j];
}
}
if(8 == row)
{
printf("第 %d 种\n",count+1);
for(i=0;i<8;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
{
printf("%d ", *(*(chess2+i)+j));
}
printf("\n");
}
printf("\n");
count++;
}
else
{
for(j=0;j<n;j++)
{
if(notDanger(row,j,chess)) //判断是否危险
{
for(i=0;i<8;i++)
{
*(*(chess2+row)+i) = 0;
}
*(*(chess2+row)+j) = 1;
EightQueue(row+1,n,chess2);
}
}
}
}
int main()
{
int chess[8][8], i,j;
for(i=0;i<8;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
{
chess[i][j] = 0;
}
}
EightQueue(0,8,chess);
printf("总共有%d种解决办法!\n\n",count);
return 0;
}
结果为
图2 运行结果图