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八皇后问题:在8 X 8的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能相互攻击,即任意两个皇后不得处于同一行,同一列或者同意对角线上,求出所有符合条件的摆法。
1、回溯法
数据结构:
由于8个皇后不能处在同一行,那么肯定每个皇后占据一行,这样可以定义一个数组A[8],数组中第i个数字,即A[i]表示位于第i行的皇后的列号。
满足条件:任意两个皇后不同列,即A[i]!=A[j],任意两个皇后不在同一对角线上,即abs(i-j)!=abs(A[i]-A[j])。
算法:
回溯法,通过深度遍历的形式枚举数组A的所有排列组合,并通过剪枝的形式(判断是否满足上述的条件)来减少不必要的计算量,详见代码。
2、全排列法
思路与字符串排列一样http://www.cnblogs.com/AndyJee/p/4655485.html,只是还需要对每一种排列做判断。
数据结构:
8个皇后不能处在同一行,那么肯定每个皇后占据一行,这样可以定义一个数组A[8],数组中第i个数字,即A[i]表示位于第i行的皇后的列号,先把数组A[8]分别用0-7初始化。
满足条件:由于我们用0-7这7个不同的数字初始化数组,因此任意两个皇后肯定也不同列,那么我们只需要判断每个排列对应的8个皇后中是否有任意两个在同一对角线上即可,即对于数组的两个下标i和j,如果i-j==A[i]-A[j]或i-j==A[j]-A[i],则认为有两个元素位于了同一个对角线上,则该排列不符合条件。
思路:
参考字符串排列:
求整个字符串的排列,可以分成两步:首先求所有可能出现在第一个位置的字符,即把第一个字符和后面的所有字符交换;然后固定第一个字符,求后面所有字符的排序。此时仍把后面的字符看成两部分,第一个字符和后面的字符,然后重复上述步骤。(递归)
然后判断每一种排列是否满足上述添加即可。
1、回溯法
#include <iostream> #include <vector> #include <stdlib.h> using namespace std; int count=0; bool canPlace(int index,const vector<int> &result){ for(int i=0;i<index;i++){ if(result[index]==result[i] || abs(index-i)==abs(result[index]-result[i])) return false; } return true; } void queen(int index,vector<int> &result,int N){ if(index==N){ for(int i=0;i<N;i++) cout<<result[i]<<" "; cout<<endl; count++; return; } for(int i=0;i<N;i++){ result[index]=i; if(canPlace(index,result)) queen(index+1,result,N); } } int main() { int n=8; vector<int> result; for(int i=0;i<n;i++) result.push_back(i); queen(0,result,n); cout<<count<<endl; return 0; }
2、全排列法
#include <iostream> #include <vector> #include <stdlib.h> using namespace std; int count=0; void swap(int *a,int *b){ int tmp=*a; *a=*b; *b=tmp; } void queen_permutation(vector<int> &result,int index,int len){ bool can=true; if(index==len-1){ for(int i=0;i<len;i++){ for(int j=i+1;j<len;j++){ if(i-j==result[i]-result[j] || i-j==result[j]-result[i]){ can=false; break; } } if(can==false) break; } if(can){ for(int i=0;i<len;i++) cout<<result[i]; cout<<endl; count++; } } else{ for(int i=index;i<len;i++){ swap(result[index],result[i]); queen_permutation(result,index+1,len); swap(result[index],result[i]); } } } int main() { int n=8; vector<int> result; for(int i=0;i<n;i++) result.push_back(i); queen_permutation(result,0,n); cout<<count<<endl; return 0; }
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原文地址:http://www.cnblogs.com/AndyJee/p/4673893.html