N皇后问题
n皇后问题由八皇后问题发展而来
问题描述
八皇后问题是一个以国际象棋为背景的问题:如何能够在 8×8 的国际象棋棋盘上放置八个皇后,使得任何一个皇后都无法直接吃掉其他的皇后?为了达到此目的,任两个皇后都不能处于同一条横行、纵行或斜线上。
问题解析
这个问题是非常非常典型的回溯问题
如果不知道回溯是什么,可以看我另一篇博客----回溯
要找出所有的可行解,我们需要枚举每一个情况。
但是枚举每一种情况又很耗费时间 ,因为如果之前有一个皇后放置的不对,后面再怎么摆也是个错误答案,所以,我们只要在枚举时,都让皇后站在正确的位置就好了,这就用到了我们的剪枝函数,就是判断当前位置能不能放,如果能放,就放上,然后深入下一层,如果不能放置,就跳过,不必寻找之后的所有情况,节省了很多的时间
当我们到第i行时,枚举第i行的所有位置,当选定一个可以放置的位置后,就开始放置下一行的皇后,当到第n行时,如果找到一个可行解,就返回上一层,在第n-1层继续寻找有没有可以放置第n-1个皇后的位置,如果有,就放上,再深入下一层,如果没有,就返回上一层,以此类推,便可找到所有的解。
那么如何判断一个位置是否可以放置皇后?
因为用行来做显性条件,再设置一个标记数组ver[],用来存储本行的皇后放置的列数。行数,列数都有了,对角线自然就好判断了!(这个点的横坐标-之前皇后的横坐标 != 这个点的纵坐标-之前皇后的纵坐标)(的绝对值,因为对角线有两种)
代码
/*
n皇后问题
*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
#define MAX_N 15
static int n;
static int num=0;
static int ver[MAX_N]; //ver[i]表示第i个皇后放置的列数
int Yes(int k)
{
int i;
for(i=1;i<k;i++) //行
if(abs(k-i)==abs(ver[k]-ver[i])||ver[k]==ver[i])
return 0;
return 1;
}
int queen(int t)
{
if(t>n)
num++;
else
for(int i=1;i<=n;i++)
{
ver[t]=i;
if(Yes(t))
queen(t+1);
}
return num;
}
int main()
{
while(cin>>n)
{ memset(ver,0,MAX_N);
num=0;
if(n==0) break;
cout<<queen(1)<<endl;
}
return 0;
}