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。该问题是十九世纪著名的数学家高斯1850年提出:在8X8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。 高斯认为有76种方案。1854年在柏林的象棋杂志上不同的作者发表了40种不同的解,后来有人用图论的方法解出92种结果。计算机发明后,有多种方法可以解决此问题。
解决八皇后的递归思想:
算法分析:数组a、b、c分别用来标记冲突,a数组代表列冲突,从a[0]~a[7]代表第0列到第7列,如果某列上已经有皇后,则为1,否则为0;
数组b代表主对角线冲突,为b[i-j+7],即从b[0]~b[14],如果某条主对角线上已经有皇后,则为1,否则为0;
数组c代表从对角线冲突,为c[i+j],即从c[0]~c[14],如果某条从对角线上已经有皇后,则为1,否则为0;
另优化:第一个皇后在1~4格,最后*2,即为总解数
class EightQueen{
//n皇后如何处理?n>=4
public static int count=0;
public static int n;
public static void main(String[] args){
n=8;
int[][] board=new int[n][n];
//0就是空 1就是皇后
eightQueen(board,0);
}
//解决board在第level层的八皇后问题 level 0~7
public static void eightQueen(int[][] board,int level){
if(level==n){ //如果递归到了第9行 则当前是一个解
count++;
System.out.printf("这是第%d个解:\n",count);
for(int i=0;i<board.length;i++){
for(int j=0;j<board[i].length;j++){
System.out.print(board[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
}else{
//1.先做一份上一个情况的备份
int[][] newBoard=new int[n][n];
for(int i=0;i<board.length;i++){
for(int j=0;j<board[i].length;j++){
newBoard[i][j]=board[i][j];
}
}
//2.遍历当前行 找到所有可能的解
for(int col=0;col<n;col++){
//3.判断当前位置是否可以放皇后
// 3.1 如果可以 则继续往下一行去寻找
// 3.2 如果不行 则继续判断一下个位置
if(isNoDanger(newBoard,level,col)){
//在赋值皇后之前 先当前行清空
for(int c=0;c<n;c++){
newBoard[level][c]=0;
}
newBoard[level][col]=1; //当前给皇后
eightQueen(newBoard,level+1);//接着下一行找
}
}
}
}
//判断board当中 x y的位置上是否可以放置一个皇后
public static boolean isNoDanger(int[][] board,int x,int y){
//正上
for(int r=x-1;r>=0;r--){
if(board[r][y]==1){
return false;
}
}
//左上
for(int r=x-1,c=y-1;r>=0&&c>=0;r--,c--){
if(board[r][c]==1){
return false;
}
}
//右上
for(int r=x-1,c=y+1;r>=0&&c<n;r--,c++){
if(board[r][c]==1){
return false;
}
}
return true;
}
}