n-queens(n皇后问题)
n queens ii(n皇后问题-只计数不保存)
问题描述
The n queens puzzle is the problem of placing n queens on an N x N
chessboard such that no two queens attack each other.
Given an integer n, return all distinct solutions to the n-queens puzzle.
Each solution contains a distinct board configuration of the n-queens’ placement, where’Q’and’.'both indicate a queen and an empty space respectively.
For example,
There exist two distinct solutions to the 4-queens puzzle:
题目大意
著名n皇后问题。
n个皇后摆放在N x N
的棋盘格中,使得横、竖和两个对角线方向均不会同时出现两个皇后。
解题思路
n皇后问题当n大于等于4才有讨论意义,而且不只有一个解决方案;
用递归的方法找到每一种解决方案;
在当前解决方案中,遍历每一行的每一列查找可以放置皇后的位置;
在当前行中,遍历每一列的每一个位置,假设当前位置可以放,然后进行合法性判断,合法则放置;
然后再递归判断下一行;
递归结束后,将当前行当前列的位置回溯,置为未放状态,再接着判断当前行下一列,目的是为了找到所有的解决方案。
代码
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;/*函数声明
*/
// 解决方案函数
vector<vector<string > > solveNQueens(int n);
// 用深度优先搜索的递归实现进行查找解决方案
void dfs(vector<vector<string > > &res, vector<string > &cur, int &n, int row);
// 判断是否可以在当前的row行col列进行放置的合法性
bool isValid(vector<string> &cur, int &n, int row, int col);vector<vector<string > > solveNQueens(int n) {// 解决方案结果集vector<vector<string > > res;// 初始化棋盘,所有的位置都没有摆放皇后vector<string> cur(n, string(n, '.'));dfs(res, cur, n, 0);return res;
}/*res:返回的解决方案集cur:当前的一个解决方案n:n皇后问题row:当前解决方案的第row行
*/
void dfs(vector<vector<string > > &res, vector<string> &cur, int &n, int row) {// 当超出行数超出了棋盘,则把这次搜索的结果放入res中。if (row == n) {res.push_back(cur);return;}for (int j = 0; j < n; j++) {// 判断在row行j列处是否可以放一个皇后if (isValid(cur, n, row, j)) {// 如果可以,则放一个皇后在(row,j)cur[row][j] = 'Q';// 继续在下一行找一个位置放皇后dfs(res, cur, n, row + 1);// 因为需要找到所有可能的情况,所以必然需要对每一行进行回退。// 去判断这一行的下一列是否可以放皇后。cur[row][j] = '.';}}
}
/*cur:当前解决方案n:n皇后问题row:考虑当前解决方案的第row行col:考虑当前解决方案的第col行
*/
bool isValid(vector<string> &cur, int &n, int row, int col) {// 检查列for (int i = 0; i < row; i++) {if (cur[i][col] == 'Q') {return false;}}// 检查反斜线(\)for (int i = row - 1, j = col - 1; i >= 0 && j >= 0; i--, j--) {if (cur[i][j] == 'Q') {return false;}}// 检查斜线(/)for (int i = row - 1, j = col + 1; i >= 0 && j < n; i--, j++) {if (cur[i][j] == 'Q') {return false;}}return true;
}
int main()
{vector<vector<string > > res = solveNQueens(4);for(int i=0; i<res.size(); i++){for(int j=0; j<res[0].size(); j++)cout<<res[i][j]<<endl;cout<<endl;}return 0;
}
运行结果
以上。
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