N皇后问题 DFS C++

本文探讨了如何使用深度优先搜索(DFS)解决N皇后问题,确保皇后在N×N棋盘上互不攻击。通过递归搜索所有可能的布局,并存储符合条件的解,展示了一种实现方式。同时提到了在LeetCode上完成的N皇后问题Ⅰ和Ⅱ的差异,强调了正确格式化解压入向量的重要性。

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N皇后问题

  • N皇后问题研究的是如何将N个皇后放置在N * N的棋盘上,并且使皇后彼此不能相互攻击。(皇后可以直走,横走,斜走)

八皇后问题的一种解

  • 这里使用DFS来解决这道问题,用递归搜索所有的可能性,把符合要求的解存放在数组queenPos中,这个数组下标代表行数,对应的值代表列数。如queenPos[0]值为1,就代表皇后摆放在(0,1)这个位置。
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
int N;
int queenPos[100];//用来存放算好的皇后位置。最左上角是(0,0),下标是行数,值是列数
void NQueen(int k) {
    //假设第0行到第k-1行都已经摆好的情况下,再来选择摆放k行及其后面的皇后
	int i;
	if (k == N) {
   //N个皇后摆好后输出
		for (i = 0; i < N; i++)
			cout << queenPos[i] + 1 << " ";
		cout << endl;
		return;
	}
	for (i = 0; i < N; i++) {
   //这里的i是尝试搜索答案的列数,下面的j是queenPos里的行数,k是当前的行数
		int j;
		for (j = 0; j < k; j++) {
   //和已经摆好的k个皇后的位置比较,看是否冲突
			if (queenPos[j] 
当然可以为您介绍n皇后问题以及如何利用深度优先搜索(DFS)算法解决它,并提供一段C++代码示例。 ### N皇后问题简介 N皇后问题是经典的回溯法应用实例之一。该问题的目标是在\( n×n \)大小的棋盘上放置 \( n \) 个皇后,使得任意两个皇后都不能互相攻击到对方。即不能位于同一行、列或对角线上。 ### DFS解法思路 通过递归地尝试每一行的所有位置,在每一步检查当前选择是否满足条件(不在同一条直线),如果找到合适的排列则记录下来作为解决方案的一部分;如果不合适,则返回并调整之前的选择继续寻找其他可能性直到遍历所有情况为止。这种策略通常被称为“深度优先”。 以下是基于上述思想编写的一个简单的 C++ 实现: ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; void solveNQueens(int row, int& count, const int& n, vector<int>& cols); bool isValid(const int& row, const int& col, const vector<int>& cols); int main() { int n; cout << "请输入皇后的数目: "; cin >> n; if (n <= 0 || n > 32){ cerr << "输入有误!" << endl; return -1; } int totalSolutions = 0; // 记录方案总数 vector<int> columns(n); // 存储每个皇后所在的列数 // 其中columns[i]表示第i+1个皇后所在的位置为(i + 1, columns[i]+1) solveNQueens(0, totalSolutions, n, columns); cout << "对于" << n << "皇后问题共有:" << totalSolutions << "种摆法." << endl; return 0; } // 深度优先搜索函数 void solveNQueens(int row, int &count, const int &n, vector<int> &cols) { if(row == n){ ++count; } else for(int i=0;i<n;++i){ cols[row]=i; if(isValid(row,i,cols)){ solveNQueens(row+1,count,n,cols); } } } // 验证新加入的皇后是否会与其他已经存在的发生冲突 bool isValid(const int& row,const int& column,vector<int>& cols) { for(int r=0;r<row;++r){ if(cols[r]==column||abs(r-row)==abs(cols[r]-column))return false; } return true; } ``` 这段程序实现了基本的功能,能够计算出给定规模下的全部合法布局的数量。如果你想更直观地看到具体的摆放结果而不是仅仅统计数量的话,可以在`solveNQueens` 中增加打印功能或者将每次成功的配置保存起来供后续处理。
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