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遞回之八皇后問題

2022-10-09 07:35:41 其他

八皇后問題,是一個古老而著名的問題,是回溯演算法的典型案例,該問題是國際西洋棋棋手馬克斯·貝瑟爾于1848年提出:在 8×8格的國際象棋上擺放八個皇后,使其不能互相攻擊,即:任意兩個皇后都不能處于同一行、同一列或同一斜線上,問有多少種擺法(92),

思路

  • 將第一個皇后放在第一行第一列

  • 將第二個皇后放在第二行第一列,判斷是否會和其他皇后相互攻擊,若會相互攻擊,則將其放到第三列、第四列…知道不會相互攻擊為止

  • 將第三個皇后放在第三行第一列,判斷是否會和其他皇后相互攻擊,若會相互攻擊,則將其放到第三列、第四列…知道不會相互攻擊為止,并以此類推在擺放的程序中,有可能會改動前面所放的皇后的位置

  • 當得到一個正確的解時,就會回溯到上一行,由此來找出第一個皇后在第一行第一列的所有解

  • 再將第一個皇后放到第一行第二列,并重復以上四個步驟

  • 注意

    • 棋盤本身應該是用二維陣串列示,但是因為皇后所在的行數是固定的,所以可以簡化為用一個一維陣列來表示,其中的值代表皇后所在的列
    • 陣列下標代表皇后所在行數,所以判斷是否在同一行列斜線上時,只需要判斷是否在同一列和同一斜線上即可
      • 是否同列判斷:值是否相同
      • 是否同一斜線:行號-行號是否等于列號-列號,且列號相減要取絕對值

代碼

public class Queen8 {
    int max = 8;
    int[] arr = new int[max];
    static int count = 0;
    public static void main(String[] args) {
        Queen8 queen8 = new Queen8();
        queen8.check(0);
        System.out.printf("一共有%d種解法",count);
    }

    /**
     * 檢查該皇后應放的位置
     * @param n 要檢查的皇后
     */
    private void check(int n){
        if (n == max){//所有的皇后都放好了,列印并回傳
            print();
            return;
        }
        //把皇后放在每一列上,看哪些不會和之前的沖突
        for (int i = 0; i < max; i++){
            //把第queen+1個皇后放在第i列
            arr[n] = i;
            if (judge(n)){
                //不沖突,就去放下一個皇后
                check(n + 1);
            }
        }
    }

    /**
     * 判斷該位置的皇后與前面幾個是否沖突
     * @param n 需要判斷的皇后的位置
     * @return true代表不沖突,false代表沖突
     */
    private boolean judge(int n){
        for (int i = 0; i < n; i++){
            //如果兩個皇后在同一列或者同一斜線,就沖突
            //因為陣列下標代表行數,所以不會存在皇后在同一行
            //所在行數-所在行數 如果等于 所在列數-所在列數,則兩個皇后在同一斜線上
            if (arr[n] == arr[i] || (n - i) == Math.abs(arr[n] - arr[i])){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    /**
     * 列印陣列元素
     */
    private void print(){
        count++;//count每加一次說明多了一種解法
        for (int i = 0; i < arr.length; i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
        System.out.println();
    }
}

  這里僅測驗了最后一種解法,發現沒有問題

 

本文來自博客園,作者:腹白,轉載請注明原文鏈接:https://www.cnblogs.com/wyh518/

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