搜索与回溯算法之八皇后问题
问题
要在国际象棋棋盘中放八个皇后,使任意两个皇后都不能互相吃。(提示:皇后能吃同一行、同一列、同一对角线的任意棋子。)
放置第i个(行)皇后的算法为:
int search(i);
{
int j;
for (第i个皇后的位置j=1;j<=8;j++ ) //在本行的8列中去试
if (本行本列允许放置皇后)
{
放置第i个皇后;
对放置皇后的位置进行标记;
if (i==8) 输出 //已经放完个皇后
else search(i+1); //放置第i+1个皇后
对放置皇后的位置释放标记,尝试下一个位置是否可行;
}
}
分析
显然问题的关键在于如何判定某个皇后所在的行、列、斜线上是否有别的皇后;可以从矩阵的特点上找到规律,如果在同一行,则行号相同;如果在同一列上,则列号相同;如果同在/ 斜线上的行列值之和相同;如果同在\ 斜线上的行列值之差相同;从下图可验证:
考虑每行有且仅有一个皇后,设一维数组A[1…8]表示皇后的放置:第i行皇后放在第j列,用A[i]=j来表示,即下标是行数,内容是列数。例如:A[3]=5就表示第3个皇后在第3行第5列上。
判断皇后是否安全,即检查同一列、同一对角线是否已有皇后,建立标志数组b[1…8]控制同一列只能有一个皇后,若两皇后在同一对角线上,则其行列坐标之和或行列坐标之差相等,故亦可建立标志数组c[1…16]、d[-7…7]控制同一对角线上只能有一个皇后。
如果斜线不分方向,则同一斜线上两皇后的行号之差的绝对值与列号之差的绝对值相同。在这种方式下,要表示两个皇后I和J不在同一列或斜线上的条件可以描述为:A[I]<>A[J] AND ABS(I-J)<>ABS(A[I]-A[J]){I和J分别表示两个皇后的行号}
代码
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<iomanip>
using namespace std;
bool d[