“八皇后问题”的 Python 语言解法

本文介绍了使用 Python 编程解决经典八皇后问题的过程,探讨了如何在棋盘上放置八个皇后,使得任意两个皇后都无法在同一行、同一列或同一斜线上。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

        学习 Python 的过程中的一次编码练习。

#! /usr/bin/env python

__metaclass__ = type

class Chessboard:
    board = []
    def __init__(self, queens):
        """the constructor function of Chessboard class"""
        for site in range(queens):
            self.board.append(-1)
        self.arrangements = 0
    def __getitem__(self, index):
        """overloaded const int& operator[] const"""
        return self.board[index]
    def __setitem__(self, index, value):
        """overloaded non-const int& operator[]"""
        self.board[index] = value
    def addCount(self):
        """++arrangements"""
        self.arrangements += 1
    def getCount(self):
        """return arrangements"""
        return self.arrangements

def show(board, queens):
    """show the result"""
    board.addCount()
    print '-------------------------------------'
    print '--> Arrangement index', board.getCount()
    for ix in range(queens):
        print '(%d, %d)' % (ix, board[ix]),
        if ix == queens - 1:
            print

def conflict(board, site):
    """check whether the site can be placed on the board"""
    for ix in range(site):
        if board[ix] == board[site]:
            return True
        if abs(board[ix] - board[site]) == site - ix:
            return True
    return False
    
def put(board, site, queens):
    """depth first algorithm"""
    for ix in range(queens):
        board[site] = ix
        if not conflict(board, site):
            if site == queens - 1:
                show(board, queens)
            else:
                put(board, site + 1, queens)

def Queens():
    """N-Queens Problem Solver"""
    queens = input('Queens: ')
    checkerboard = Chessboard(queens)
    put(checkerboard, 0, queens)
    print '-------------------------------------'
    print '--> total arrangements:', checkerboard.getCount()

Queens()


以下是八皇后问题的一种 Python 实现方法,基于回溯法的思想: ```python def show(queen): """展示皇后的摆放位置""" for i in range(len(queen)): print("(" + str(i + 1) + ", " + str(queen[i] + 1) + ")", end=" ") print("\n") def is_not_conflict(queen, row): """判断当前行的皇后是否与其他皇后冲突""" for i in range(row): if queen[i] == queen[row] or abs(i - row) == abs(queen[i] - queen[row]): return False return True sum_solutions = 0 # 记录解法总数 def place_queen(queen, row): """通过递归和回溯放置皇后""" global sum_solutions if row == len(queen): # 当前已经摆放到最后一行,则找到一种解法 show(queen) sum_solutions += 1 return for col in range(len(queen)): # 尝试每一列 queen[row] = col if is_not_conflict(queen, row): # 如果当前位置不冲突 place_queen(queen, row + 1) def main(): """主程序入口""" n = 8 # 棋盘大小 queen = [None] * n # 初始化皇后位置数组 place_queen(queen, 0) # 开始从第0行放置皇后 print(f"总共有 {sum_solutions} 种解法") if __name__ == "__main__": main() ``` ### 代码说明 1. **`show` 函数**: 展示每种解法中皇后的位置坐标。 2. **`is_not_conflict` 函数**: 判断当前行的皇后是否会与之前已放置的皇后发生冲突。如果在同一列或者对角线上则视为冲突[^1]。 3. **`place_queen` 函数**: 使用递归的方式逐行尝试放置皇后,并调用 `is_not_conflict` 进行合法性验证。如果不合法,则跳过该位置;如果合法且到达最后一行,则记录为有效解法[^1]。 4. **全局变量 `sum_solutions`**: 统计所有可能的有效解法数量。 --- ####
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