题目链接:N-Queens
The n-queens puzzle is the problem of placing n queens on an n×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:
[
[".Q..", // Solution 1
"...Q",
"Q...",
"..Q."],
["..Q.", // Solution 2
"Q...",
"...Q",
".Q.."]
]
这道题的要求是N皇后问题:放置n的皇后在n*n的棋盘上,使其任意两个皇后不能相互攻击。给定整数n,返回所有可能情况,其中‘Q’表示皇后,‘.’表示空位置。
两个皇后不能相互攻击,即要求这两个皇后不在同一行、同一列及同一斜线上。
N皇后问题,一道非常经典的问题,NP问题,主要思路就是采用递归不断处理子问题,和之前的Sudoku Solver问题类似。每次在棋盘上的当前行放置1个皇后,这需要在该行枚举所有情况,当不与前面行的皇后冲突时,就可以递归处理剩下位置。当当前行数超过最后一行的时候,保存结果,递归结束。
关键问题是如何检测在某行某列放置皇后的时候是否造成冲突。
- 可以用一个n*n的数组作为标记,在放置一皇后的时候,将其对应行、列及斜线都置为不能放置皇后状态,这样在放下一皇后的时候,就可以直接判断该位置能否造成冲突。不过这样的空间复杂度比较高(O(n2))。
- 其实,由于每一行只允许放置1个皇后,因此可以采用1个长度为n的整形数组记录每行放置皇后的位置,这样空间复杂度就降低为O(n)了。这时,在检查当前位置的皇后是否于之前的皇后冲突时,就需要遍历之前的皇后,以检测是否冲突。由于按行递归,因此已经限制了皇后都不在同一行,因此只需检测列值是否相同,以及行列差的绝对值是否相同(判断是否在同一斜线)。
时间复杂度:O(???)
空间复杂度:O(n)
1 class Solution
2 {
3 vector<vector<string> > vvs;
4
5 public:
6 vector<vector<string> > solveNQueens(int n)
7 {
8 vector<int> vi(n);
9 solveNQueens(vi, n, 0);
10 return vvs;
11 }
12
13 private:
14 void solveNQueens(vector<int> &vi, int n, int c)
15 {
16 if(c == n)
17 {
18 vector<string> vs(n, string(n, ‘.‘));
19 for(int i = 0; i < n; ++ i)
20 vs[i][vi[i]] = ‘Q‘;
21 vvs.push_back(vs);
22 return;
23 }
24
25 for(vi[c] = 0; vi[c] < n; ++ vi[c])
26 if(safe(vi, n, c))
27 solveNQueens(vi, n, c + 1);
28 }
29
30 bool safe(vector<int> &vi, int n, int c)
31 {
32 for(int i = 0; i < c; ++ i)
33 if(vi[i] == vi[c] || abs(vi[c] - vi[i]) == abs(c - i))
34 return false;
35 return true;
36 }
37 };