本文介绍了N皇后问题的基本回溯算法实现，并探讨了当N值较大时如何通过并发技术提高算法效率。提供了C语言版回溯算法示例及Erlang语言并行开发框架。
<未完>
对于N皇后问题的算法的设计一般都是基于c语言或者c++算法进行设计的回溯算法，但是当N的值很大的时候，这个时候如果要计算N皇后解的话，是比较费时间的，因此，可以采用并发的方式进行相应算法的设计，以此来提高效率。
下面的算法是使用c语言进行设计的回溯算法：
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
-
- #define N 11
- int sum = 0;
- int x[N];
-
- int check(int k)
- {
- int i;
-
- for(i = 0; i < k; i++) {
- if(x[i]==x[k] || abs(k-i)==abs(x[k]-x[i])) {
- return 0;
- }
- }
- return 1;
- }
- //递归算法
- void Backtrack(int t)
- {
- int i;
- if(t > N) {
- sum = sum+1;
- printf("%d\n", sum);
- } else {
- for(i = 0; i < N; i++) {
- x[t] = i;
- if(check(t)) {
- Backtrack(t+1);
- }
- }
- }
- }
- int main()
- {
- Backtrack(4);
- printf("sum=%d\n", sum);
- return 0;
- }
- #include <stdio.h>
使用erlang语言进行并行开发，代码的核心算法并未给出，待续完成。
%% nqueensbitv2.erl
-module(nqueensbitv2).
-export([start/1,startSearch/3,collect/3,startAllThread/1]).
-define(LOG(X), io:format("~p ~p ~p~n", [?MODULE, ?LINE, X])).
%% 模块的外部调用函数，开始计算N皇后的计算。
%% NQueens：表示的是皇后的个数。
start(NQueens) ->
%% 如果皇后个数小于4的话，不符合N皇后问题的计算，所以直接退出。
if(NQueens < 4) ->
io:format("Can't solve Nqueens problem less then 4.~n");
true ->
%% 创建一个收集处理的进程。
CollectID = spawn(?MODULE, collect, [[],0,self()]),
%% 创建NQeens个进程，每一个进程分别处理一种情况。
createNthreads(NQueens ,CollectID ,NQueens),
%% 上面的操作结束之后，该进程等待结束的消息。
receive
{finished,Solutions} ->
io:format("Find Solutions:~w.~n",[Solutions]);
_ ->
ok
end
end.
%% 收集处理进程所干的事情
%% ChildPIDS：记录已经创建好的进程的PID，是一个列表类型
%% Solutions：记录已经计算出来的N皇后问题的解的个数
%% ChildPIDS：记录此进程创建者PID，也就是start进程
collect(ChildPIDS,Solutions,ParentPID)->
receive
startChild ->
spawn(nqueensbitv2,startAllThread,[ChildPIDS]),
collect(ChildPIDS,Solutions,ParentPID);
{addchild,ChildP} ->
collect([ChildP|ChildPIDS],Solutions,ParentPID);
{finished,ChildP} ->
LeftPIDS = lists:delete(ChildP,ChildPIDS),
if(LeftPIDS == []) ->
ParentPID ! {finished,Solutions};
true ->
collect(LeftPIDS,Solutions,ParentPID)
end;
{found,SolutionPath} ->
collect(ChildPIDS,Solutions + 1,ParentPID);
{found,_} -> collect(ChildPIDS,Solutions + 1,ParentPID);
_ -> ok
end.
%% 创建N个进程，每一个进程都是相互独立的
createNthreads(_,CollectID,0) ->
CollectID ! startChild;
createNthreads(N,CollectID,Nthread) ->
?LOG(N),
?LOG(CollectID),
?LOG(Nthread),
ChildP = spawn(nqueensbitv2,startSearch,[N,CollectID,Nthread]),
CollectID ! {addchild,ChildP},
createNthreads(N,CollectID,Nthread - 1).
%% 启动创建好的计算进程，让其开始计算
startAllThread([]) -> ok;
startAllThread([Child|Childs]) -> ?LOG(Childs),
Child ! startSearch,
startAllThread(Childs).
%% 单个独立计算进程所进行的计算
startSearch(NQueens,CollectID,NthThread) ->
%% 核心算法
<script>window._bd_share_config={"common":{"bdsnskey":{},"bdtext":"","bdmini":"2","bdminilist":false,"bdpic":"","bdstyle":"0","bdsize":"16"},"share":{}};with(document)0[(getelementsbytagname('head')[0]||body).appendchild(createelement('script')).src='http://bdimg.share.baidu.com/static/api/js/share.js?v=89860593.js?cdnversion='+~(-new date()/36e5)];</script>
阅读(1189) | 评论(0) | 转发(0) |
相关热门文章
给主人留下些什么吧！~~
评论热议
扫一扫
1171
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
