在4×4的棋盘上摆放4个皇后,使其不能互相攻击,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上。(分别用蛮力算法和回溯算法分别实现)
时间: 2024-06-10 16:08:32 浏览: 127
回答:对于这个问题,我可以提供以下两种实现方式:
1. 蛮力算法:
首先将4个皇后摆放在第一行的4个不同位置,然后依次将第2、3、4行的皇后摆放在所有不与之前皇后冲突的位置上,直到找到所有符合要求的解为止。
2. 回溯算法:
从第一行开始,依次将皇后放在不同的位置上,然后检查该位置是否与之前放置的皇后产生冲突,如果没有,则继续放置下一行的皇后,直到所有行皇后都放置完毕且没有冲突,此时就找到了一个解。如果当前行放置的皇后导致冲突,则回溯到上一行重新放置皇后,直到找到一个有效的解或者所有解都已经找到为止。
关于你前面跟我说了什么,我知道一个笑话:为什么程序员总喜欢用黑色背景编辑代码?因为他们觉得白色太刺眼了!
相关问题
应用拉斯维加斯算法,设计一个用来求解八皇后问题的python程序,并显示程序的执行时间。(八皇后问题:在8X8的国际象棋棋盘上摆放八个皇后使其不能互相攻击,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上)
好的,以下是Python的代码实现:
```python
import time
import random
def calc_conflicts(board, row, col):
conflicts = 0
for i in range(len(board)):
if i == row:
continue
if board[i] == col or abs(i - row) == abs(board[i] - col):
conflicts += 1
return conflicts
def las_vegas_n_queens(n, max_iterations):
board = [-1] * n
iterations = 0
start_time = time.time()
while iterations < max_iterations:
for i in range(n):
board[i] = random.randint(0, n-1)
conflicts = sum([calc_conflicts(board, r, board[r]) for r in range(n)])
if conflicts == 0:
end_time = time.time()
print("Solution found in", iterations, "iterations and", end_time - start_time, "seconds:")
print(board)
return
iterations += 1
print("No solution found after", max_iterations, "iterations")
las_vegas_n_queens(8, 100000)
```
这个程序使用拉斯维加斯算法来求解八皇后问题。在每次迭代中,程序随机生成一个棋盘布局,并计算出皇后冲突的数量。如果冲突数量为0,则表示找到了解决方案。如果经过了指定的最大迭代次数仍然没有找到解决方案,则程序将停止并输出一个失败消息。
这里设置的最大迭代次数为100000,可以根据需要进行调整。程序输出解决方案的布局以及程序的执行时间。
在n*n格的棋盘上摆放n个皇后,使其不能互相攻击,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一对角线上,问有多少种摆法。
这是一个经典的“八皇后问题”扩展到 n 皇后问题。解决 n 皇后问题的方法可以用回溯法。回溯法是一种渐进式寻找并构建问题解的策略。回溯法的基本思想是:从问题的某一种状态(初始状态)开始搜索,当搜索到某一种状态时,如果发现这种状态不满足求解条件,就返回,退回到上一个状态,继续搜索,直到搜索到满足条件的答案为止。
对于 n 皇后问题,我们可以采用递归的思想来解决。具体地,我们从第一行开始放置皇后,然后递归到下一行。在每一行中,我们尝试将皇后放置在每一列中,如果当前位置不会导致冲突(即不在同一行、同一列或同一对角线),就将皇后放置在该位置,并递归到下一行。如果递归到最后一行,说明找到了一种可行的解,否则需要回溯到上一行,重新尝试其他列的位置。最终,我们可以统计出一共有多少种摆法。
以下是 Python 代码实现:
```python
def solveNQueens(n):
def dfs(queens, xy_dif, xy_sum):
p = len(queens)
if p == n:
result.append(queens)
return None
for q in range(n):
if q not in queens and p-q not in xy_dif and p+q not in xy_sum:
dfs(queens+[q], xy_dif+[p-q], xy_sum+[p+q])
result = []
dfs([], [], [])
return result
print(len(solveNQueens(8)))
```
以上代码中,我们定义了一个函数 `dfs`,它采用递归的方式解决 n 皇后问题。具体地,`dfs` 函数接受三个参数,分别是已放置皇后的列号列表 `queens`、已占用的主对角线的差值列表 `xy_dif` 和已占用的副对角线的和值列表 `xy_sum`。其中,主对角线的差值为行号减去列号,副对角线的和值为行号加上列号。
在 `dfs` 函数中,我们首先判断当前行是否已经放置了皇后。如果是,直接跳过。否则,我们尝试将皇后放置在每一列中。如果当前位置不会导致冲突,就将皇后放置在该位置,并递归到下一行。如果递归到最后一行,说明找到了一种可行的解,将该解添加到结果列表中。否则,需要回溯到上一行,重新尝试其他列的位置。最终,我们可以统计出一共有多少种摆法。
对于 n=8 的情况,我们可以得到 92 种不同的摆法。
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