N皇后問題(遞迴和動態規劃)
說明:內容摘錄自左程雲的《程式設計師程式碼面試指南》
一:題目描述
N皇后問題是指N*N的棋盤要擺N個皇后,要求任何兩個皇后不同行、不同列、也不在同一條斜線(兩個皇后成45度)上。給定一個整數n,返回n皇后的擺法有多少種。
二:解題思路
如果在(i,j)位置(第i行第j列)放置一個皇后,接下來在哪些位置不能放置皇后呢?
1、整個第i行的位置都不能放置
2、整個第j列的位置都不能放置
3、如果位置(a,b)滿足|a-i|==|b-j|,說明(a,b)與(i,j)處在同一條斜線上,也不能放置
把遞迴過程直接設計成逐行放置皇后的方式,可以避開1的那些不能放置的位置。
接下來用一個數組儲存已經放置的皇后位置,假設陣列為record,record[i]表示第i行皇后所在的列數。
在遞迴計算到第i行第j列時,檢視record[0..k](k<i)的值:
1、看是否有j相等的值,若有說明(i,j)不能放置皇后,
2、再看是否有|k-i|==|recor[k]-j|,若有,也說明(i,j)不能放置皇后。
三:程式碼實現
N從1-15的結果(等呀等~): 1皇后 的擺法:1#include<iostream> #include<vector> using namespace std; bool isValid(int* record, int i, int j){ for (int k = 0; k < i;k++) if (j == record[k] || abs(record[k] - j) == abs(i - k)) return false; return true; } int process(int i, int* record, int n){ if (i == n) //搜尋完所有行,說明本次方案可以滿足皇后的擺法 return 1; int res = 0; for (int j = 0; j < n; j++){ //對於第i行,每一列都可能是皇后的擺放位置 if (isValid(record, i, j)){ //如果該列滿足條件,遞迴尋找下一行皇后可以擺放的位置 record[i] = j; res += process(i + 1, record, n); } } return res; } int num1(int n){ if (n < 1) return 0; int * record = new int[n]; //儲存每一行皇后儲存的列數 int res = process(0, record, n); delete record; return res; } int main(){ int n = 8; for (int n = 1; n < 16;n++) cout <<n<<"皇后 的擺法:"<< num1(n) << endl; system("pause"); return 0; }
2皇后 的擺法:0
3皇后 的擺法:0
4皇后 的擺法:2
5皇后 的擺法:10
6皇后 的擺法:4
7皇后 的擺法:40
8皇后 的擺法:92
9皇后 的擺法:352
10皇后 的擺法:724
11皇后 的擺法:2680
12皇后 的擺法:14200
13皇后 的擺法:73712
14皇后 的擺法:365596
15皇后 的擺法:2279184
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