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,代码需要由详细的注释。
时间: 2024-03-30 21:37:25 浏览: 52
拉斯维加斯算法解决八皇后问题
好的,我会为你解答关于八皇后问题的Python程序的实现。首先,我们需要了解什么是八皇后问题。
八皇后问题是在一个8x8的棋盘上放置8个皇后,使得任意两个皇后都不在同一行、同一列或同一对角线上。这是一个经典的回溯算法问题,我们可以使用拉斯维加斯算法来解决这个问题。
拉斯维加斯算法是一种随机化算法,它会采用随机性来解决问题。在解决八皇后问题时,我们将随机生成一个皇后的位置,并判断是否符合条件。如果符合条件,则向下一行移动并继续随机放置皇后;如果不符合条件,则重新生成一个位置。这个过程一直重复,直到所有的皇后都被放置在棋盘上。
下面是八皇后问题的Python代码实现:
```python
import random
import time
# 判断是否符合条件
def check(board, row, col):
for i in range(row):
if board[i] == col or \
abs(board[i] - col) == abs(i - row):
return False
return True
# 随机放置皇后
def place_queen(board, row):
n = len(board)
if row == n:
return True
for i in range(n):
col = random.randint(0, n - 1)
if check(board, row, col):
board[row] = col
if place_queen(board, row + 1):
return True
return False
# 解决八皇后问题
def solve():
board = [-1] * 8
while not place_queen(board, 0):
pass
return board
# 显示棋盘
def display(board):
n = len(board)
for i in range(n):
for j in range(n):
if board[i] == j:
print("Q ", end="")
else:
print(". ", end="")
print()
# 计算程序执行时间
start_time = time.time()
board = solve()
end_time = time.time()
# 显示结果和执行时间
display(board)
print("Execution time:", end_time - start_time)
```
在这段代码中,我们首先定义了两个函数,`check`函数用来判断是否符合条件,`place_queen`函数用来随机放置皇后。然后,我们使用`solve`函数来解决八皇后问题,该函数会一直重复调用`place_queen`函数,直到所有的皇后都被放置在棋盘上。
最后,我们使用`display`函数来显示棋盘,使用`time`模块来计算程序的执行时间。
希望这个程序能够帮助你解决八皇后问题。
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