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八皇后問題詳解(最短程式碼)

八皇后問題演算法分析:
分析1:八皇后由一個64格的方塊組成,那麼把八個皇后放入不考慮其他情況利用窮舉法,有8^64種
可能。
分析2:顯然任意一行有且僅有1個皇后,使用陣列queen[0->7]表示第i行的皇后位於哪一列。
對於“1->8”這八個字元,呼叫全排列問題(有8!種情況,雖然數字很大但是比分析1已經大大縮短了
時間),並且加入分支限界的條件判斷是否相互攻擊即可。
分析2=3:深度優先搜尋:將第i個皇后放置在第j列上,如果當前位置與其他皇后相互攻擊,則剪枝
掉該節點。
分析對角線:N=8
主對角線上(i-j)為定值,取值範圍是-(N-1)<=(i-j)<=(N-1),從而:0<=(i-j+N-1)<=2*N-2;
次對角線上(i+j)為定值,取值範圍是0<=(i+j)<=2*N-2;
使用m1[0..2N-2],m2[0..2N-2]記錄皇后佔據的對角線
上述資料結構與剪枝過程適用於N皇后的問題

程式碼:




遞迴呼叫:

8皇后是個經典的問題,如果使用暴力法,每個格子都去考慮放皇后與否,一共有264 種可能。所以暴力法並不是個好辦法。由於皇后們是不能放在同一行的, 所以我們可以去掉“行”這個因素,即我第1次考慮把皇后放在第1行的某個位置, 第2次放的時候就不用去放在第一行了,因為這樣放皇后間是可以互相攻擊的。 第2次我就考慮把皇后放在第2行的某個位置,第3次我考慮把皇后放在第3行的某個位置, 這樣依次去遞迴。每計算1行,遞迴一次,每次遞迴裡面考慮8列, 即對每一行皇后有8個可能的位置可以放。找到一個與前面行的皇后都不會互相攻擊的位置, 然後再遞迴進入下一行。找到一組可行解即可輸出,然後程式回溯去找下一組可靠解。

我們用一個一維陣列來表示相應行對應的列,比如c[i]=j表示, 第i行的皇后放在第j列。如果當前行是r,皇后放在哪一列呢?c[r]列。 一共有8列,所以我們要讓c[r]依次取第0列,第1列,第2列……一直到第7列, 每取一次我們就去考慮,皇后放的位置會不會和前面已經放了的皇后有衝突。 怎樣是有衝突呢?同行,同列,對角線。由於已經不會同行了,所以不用考慮這一點。 同列:c[r]==c[j]; 同對角線有兩種可能,即主對角線方向和副對角線方向。 主對角線方向滿足,行之差等於列之差:r-j==c[r]-c[j]; 副對角線方向滿足, 行之差等於列之差的相反數:r-j==c[j]-c[r]。 只有滿足了當前皇后和前面所有的皇后都不會互相攻擊的時候,才能進入下一級遞迴。

#include <iostream>
using namespace std;

int c[20], n=8, cnt=0;
void print(){
    for(int i=0; i<n; ++i){
        for(int j=0; j<n; ++j){
            if(j == c[i]) cout<<"1 ";
            else cout<<"0 ";
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<endl;
}
void search(int r){
    if(r == n){
        print();
        ++cnt;
        return;
    }
    for(int i=0; i<n; ++i){
        c[r] = i;
        int ok = 1;
        for(int j=0; j<r; ++j)
            if(c[r]==c[j] || r-j==c[r]-c[j] || r-j==c[j]-c[r]){
                ok = 0;
                break;
            }
        if(ok) search(r+1);
    }
}
int main(){
    search(0);
    cout<<cnt<<endl;
    return 0;
}
acm競賽模板:
#include"iostream"
#include"stdlib.h"
using namespace std;
int x[8],tot=0;
bool B(int x[],int k)
{
    int i;
    for(i=0;i<k;i++)
     if(x[i]==x[k]||(abs(x[i]-x[k])==abs(i-k)))
       return 0;
    return 1;
}
int queen(int i)
{
    if(i>=8)
    {
    	tot++;
        for(i=0;i<8;i++)
           cout<<x[i]<<" ";
        cout<<endl;
        return 0;
    }
    for(int k=0;k<8;k++)
    {
        x[i]=k;
        if(B(x,i))
          queen(i+1);
    }
}
int main()
{
    queen(0);cout<<tot<<endl;
    return 0;
}