用JAVA语言写概率算法求解八皇后问题。要求如下步骤:1.有算法思路,2.代码思路,3.伪代码 ,4.代码实现,并且代码中要有重点注释。
时间: 2023-06-16 22:06:24 浏览: 105
八皇后问题,Java语言编写
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算法思路:
八皇后问题是在 8 × 8 的棋盘上放置 8 个皇后,使其不能互相攻击,即任意两个皇后不在同一行、同一列或同一斜线上。我们可以使用概率算法求解八皇后问题,具体步骤如下:
1.初始化一个 8 * 8 的二维数组,表示棋盘。
2.随机选取一个格子(行、列),将皇后放置在该格子上。
3.计算当前棋盘上皇后的冲突数(即互相攻击的皇后对数)。
4.如果冲突数为 0,则表示已经找到了一组解,直接输出结果并停止算法。
5.如果冲突数不为 0,则从当前格子移动到下一个格子,再将皇后放置在该格子上,重复步骤 3。
6.如果所有格子都尝试过了,仍然没有找到解,则回溯到上一个格子,再尝试下一个格子,重复步骤 3。
代码思路:
1.定义一个 8 * 8 的二维数组 chessboard 表示棋盘,初始值都为 0。
2.定义一个一维数组 queenPos 表示每一行皇后的位置,初始值都为 -1。
3.定义一个函数 isConflict 判断两个皇后是否冲突,如果在同一行、同一列或同一斜线上则返回 true,否则返回 false。
4.定义一个函数 printSolution 输出一组解。
5.定义一个函数 backtrack 递归求解八皇后问题。
6.在 backtrack 函数中,首先检查是否已经找到一组解,如果是则直接返回。
7.然后从当前行开始,依次尝试每个格子,如果该格子不冲突,则将皇后放置在该格子上,并递归调用 backtrack 函数。
8.如果当前行所有格子都尝试过了,仍然没有找到解,则回溯到上一行,继续尝试下一个格子。
9.在主函数中调用 backtrack 函数求解八皇后问题。
伪代码:
```
chessboard[8][8] = {{0}} // 初始化棋盘
queenPos[8] = {-1} // 初始化每一行皇后的位置
solutionFound = false // 是否已经找到一组解
function isConflict(row1, col1, row2, col2):
if row1 == row2 or col1 == col2 or abs(row1 - row2) == abs(col1 - col2):
return true
return false
function printSolution():
for i from 0 to 7:
for j from 0 to 7:
if queenPos[i] == j:
print "Q",
else:
print ".",
print
function backtrack(row):
if solutionFound:
return
if row == 8:
printSolution()
solutionFound = true
return
for col from 0 to 7:
conflict = false
for i from 0 to row - 1:
if isConflict(i, queenPos[i], row, col):
conflict = true
break
if not conflict:
queenPos[row] = col
chessboard[row][col] = 1
backtrack(row + 1)
chessboard[row][col] = 0
queenPos[row] = -1
backtrack(0) // 求解八皇后问题
```
代码实现:
```java
public class EightQueens {
private static int[][] chessboard = new int[8][8]; // 棋盘
private static int[] queenPos = new int[8]; // 每一行皇后的位置
private static boolean solutionFound = false; // 是否已经找到一组解
// 判断两个皇后是否冲突
private static boolean isConflict(int row1, int col1, int row2, int col2) {
if (row1 == row2 || col1 == col2 || Math.abs(row1 - row2) == Math.abs(col1 - col2)) {
return true;
}
return false;
}
// 输出一组解
private static void printSolution() {
for (int i = 0; i < 8; i++) {
for (int j = 0; j < 8; j++) {
if (queenPos[i] == j) {
System.out.print("Q ");
} else {
System.out.print(". ");
}
}
System.out.println();
}
System.out.println();
}
// 递归求解八皇后问题
private static void backtrack(int row) {
if (solutionFound) {
return;
}
if (row == 8) {
printSolution();
solutionFound = true;
return;
}
for (int col = 0; col < 8; col++) {
boolean conflict = false;
for (int i = 0; i < row; i++) {
if (isConflict(i, queenPos[i], row, col)) {
conflict = true;
break;
}
}
if (!conflict) {
queenPos[row] = col;
chessboard[row][col] = 1;
backtrack(row + 1);
chessboard[row][col] = 0;
queenPos[row] = -1;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
backtrack(0); // 求解八皇后问题
}
}
```
代码中的注释已经说明了每一步的实现方法,如果有不理解的地方可以参考注释或者留言提问。
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