N皇后问题

经典八皇后问题:
在8×8的国际象棋棋盘上摆放8个皇后,但是皇后之间不能互相攻击,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。
由规则可知,8个皇后一定是放置在不同的行。可以尝试从第一行开始选择1列放置一个皇后,然后再第二行,但是第二行选择放置皇后不能与之前冲突,直到第八个皇后放置好之后得到一种放置方法。
通过深度搜索的方法,计算出所有的解决方法。
问题的关键是如何判断放置的皇后与之前的冲突:
用col, ld, rd三个int型变量的最后8位表示每一行的冲突情况;

这里写图片描述
上图为6皇后问题的示例:
第4行放置前:col = 101010, ld = 100100,rd = 000111,只有当所有col, ld, rd的同一位都为0,才能放置皇后。
第4行放置后:col = 111010, ld = 110100,  rd = 010111,两条对角线对下一行的影响分别是,ld << 1, rd >>1。
第5行放置前:col = 111010, ld = 101000, rd = 001011。

链接:HDU N皇后

#include <stdio.h>
#define N 10
int cnt;
void dfs(int cur, int n, int col, int ld, int rd) {
    if(cur == n)
        cnt++;
    else {
        int t = 1;
        int mask = col | ld | rd;
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            t = 1 << i;
            if(~mask & t) {
                dfs(cur+1, n, col|t, (ld|t)<<1, (rd|t)>>1);
            }
        }
    }
}
int main() {
    int n, num[N];
    for(int i = 0; i < N; i++) {
        cnt = 0;
        dfs(0, i+1, 0, 0, 0);
        num[i] = cnt;
    }
    while(scanf("%d", &n) != EOF) {
        if(n == 0)
            break;
        printf("%d\n", num[n-1]);
    }
    return 0;
}
内容概要:本文详细介绍了扫描单分子定位显微镜(scanSMLM)技术及其在三维超分辨体积成像中的应用。scanSMLM通过电调透镜(ETL)实现快速轴向扫描,结合4f检测系统将不同焦平面的荧光信号聚焦到固定成像面,从而实现快速、大视场的三维超分辨成像。文章不仅涵盖了系统硬件的设计与实现,还提供了详细的软件代码实现,包括ETL控制、3D样本模拟、体积扫描、单分子定位、3D重建和分子聚类分析等功能。此外,文章还比较了循环扫描与常规扫描模式,展示了前者在光漂白效应上的优势,并通过荧光珠校准、肌动蛋白丝、线粒体网络和流感A病毒血凝素(HA)蛋白聚类的三维成像实验,验证了系统的性能和应用潜力。最后,文章深入探讨了HA蛋白聚类与病毒感染的关系,模拟了24小时内HA聚类的动态变化,提供了从分子到细胞尺度的多尺度分析能力。 适合人群:具备生物学、物理学或工程学背景,对超分辨显微成像技术感兴趣的科研人员,尤其是从事细胞生物学、病毒学或光学成像研究的科学家和技术人员。 使用场景及目标:①理解和掌握scanSMLM技术的工作原理及其在三维超分辨成像中的应用;②学习如何通过Python代码实现完整的scanSMLM系统,包括硬件控制、图像采集、3D重建和数据分析;③应用于单分子水平研究细胞内结构和动态过程,如病毒入侵机制、蛋白质聚类等。 其他说明:本文提供的代码不仅实现了scanSMLM系统的完整工作流程,还涵盖了多种超分辨成像技术的模拟和比较,如STED、GSDIM等。此外,文章还强调了系统在硬件改动小、成像速度快等方面的优势,为研究人员提供了从理论到实践的全面指导。
内容概要:本文详细介绍了基于Seggiani提出的渣层计算模型,针对Prenflo气流床气化炉中炉渣的积累和流动进行了模拟。模型不仅集成了三维代码以提供气化炉内部的温度和浓度分布,还探讨了操作条件变化对炉渣行为的影响。文章通过Python代码实现了模型的核心功能,包括炉渣粘度模型、流动速率计算、厚度更新、与三维模型的集成以及可视化展示。此外,还扩展了模型以考虑炉渣组成对特性的影响,并引入了Bingham流体模型,更精确地描述了含未溶解颗粒的熔渣流动。最后,通过实例展示了氧气-蒸汽流量增加2%时的动态响应,分析了温度、流动特性和渣层分布的变化。 适合人群:从事煤气化技术研究的专业人士、化工过程模拟工程师、以及对工业气化炉操作优化感兴趣的科研人员。 使用场景及目标:①评估不同操作条件下气化炉内炉渣的行为变化;②预测并优化气化炉的操作参数(如温度、氧煤比等),以防止炉渣堵塞;③为工业气化炉的设计和操作提供理论支持和技术指导。 其他说明:该模型的实现基于理论公式和经验数据,为确保模型准确性,实际应用中需要根据具体气化炉的数据进行参数校准。模型还考虑了多个物理场的耦合,包括质量、动量和能量守恒方程,能够模拟不同操作条件下的渣层演变。此外,提供了稳态求解器和动态模拟工具,可用于扰动测试和工业应用案例分析。
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