解题思路
使用递归回溯法进行解题,递归回溯法区别于穷举法(穷举法便是把8*8棋盘所有摆放放置都试一遍,即8的8次方,共有16777216种摆法,并保留符合要求的摆法),并优于穷举法。当递归到某层失败后,将回溯到上一层递归,很多情况下避免了很多失败的摆法
这种方法从棋盘的第一行开始尝试摆放第一个皇后,摆放成功后,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,则继续递归一层,摆放第三个皇后…
如果某一层看遍了所有格子,都无法成功摆放,则回溯到上一个皇后,让上一个皇后右移一格,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
代码实现
/**
* 八皇后问题
*
* @author cxf
*/
public class Queen8Demo {
/**
* 皇后数量
*/
private final int maxSize = 8;
/**
* 定义数组表示放置皇后的方式
* 下标i(0~7)表示8个皇后分别放置在1~8行
* queenArray[i]表示每个皇后在本行的第几列
*/
int[] queenArray = new int[maxSize];
public static void main(String[] args) {
Queen8Demo queen8Demo = new Queen8Demo();
//从第1行开始放置皇后
queen8Demo.put(0);
}
/**
* 放置皇后的方法
* 触发递归回溯:在put方法中的两个回溯
* 递归回溯的问题本质上就是:递归进入下一层后,如果发现不满足条件,就通过 return 等方式回溯到上一层递归,继续寻求合适的解。
*
* @param n 皇后数组下标,即第几行
*/
public void put(int n) {
//8个皇后放置成功,进行结果打印,并回溯到上一层递归,继续寻求合适的放置方式(回溯1)
if (n == maxSize) {
show();
return;
}
//在该行选择列放置皇后
//放置成功:进入下一层递归,放置下一个皇后
//放置不成功:for循环走完,将回溯到上一层递归,更换上一个皇后位置,继续判断(回溯2)
for (int i = 0; i < maxSize; i++) {
queenArray[n] = i;
if (check(n)) {
put(n + 1);
}
}
}
/**
* 检测当前放置的皇后与之前放置皇后位置是否冲突
*
* @param n 第几个皇后
* @return true:可放置;false:与之前放置的皇后冲突,不可放置
*/
public boolean check(int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (queenArray[i] == queenArray[n] || Math.abs(i - n) == Math.abs(queenArray[i] - queenArray[n])) {
return false;
}
}
return true;
}
/**
* 遍历放置皇后的数组
*/
public void show() {
for (int i = 0; i < maxSize; i++) {
System.out.print(queenArray[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}