用递归和迭代解决八皇后问题
时间: 2024-05-13 22:15:30 浏览: 111
八皇后问题是指在8x8的国际象棋棋盘上放置8个皇后,使得这8个皇后互相之间不能攻击到对方(即在同一行、同一列或同一对角线上都没有其他皇后)。这是一个经典的回溯算法问题,可以通过递归和迭代两种方式来解决。
递归解法:
递归解法通常使用回溯法,尝试在棋盘上放置皇后,并检查是否有冲突。如果没有冲突,则递归地对下一个皇后进行放置。如果当前皇后不能放置,则回溯到上一个皇后的位置,重新放置。
具体实现步骤如下:
1. 定义一个递归函数,用于放置皇后。
2. 在递归函数中,使用循环遍历每一列。
3. 对于每一列,检查当前行是否可以放置皇后,如果可以,则将皇后放置在该位置,并递归地对下一行进行放置。
4. 如果下一行无法放置皇后,或者已经放置了8个皇后,则回溯到上一个皇后的位置,并重新尝试在该列中放置皇后。
以下是递归解法的Python代码实现:
```python
def solve_n_queens(n):
def backtrack(row, queens, xy_dif, xy_sum):
if row == n:
res.append(queens)
return
for col in range(n):
if col not in queens and row - col not in xy_dif and row + col not in xy_sum:
backtrack(row + 1, queens + [col], xy_dif + [row - col], xy_sum + [row + col])
res = []
backtrack(0, [], [], [])
return [['.' * i + 'Q' + '.' * (n - i - 1) for i in sol] for sol in res]
```
迭代解法:
迭代解法通常使用栈来记录每个皇后在棋盘上的位置,每次从栈中弹出一个皇后,尝试在该皇后的下一列放置皇后,并将新的皇后位置入栈。如果找到了解,则返回结果,否则继续尝试下一列的放置。
具体实现步骤如下:
1. 定义一个栈,用于记录每个皇后在棋盘上的位置。
2. 将第一个皇后位置入栈,开始循环。
3. 每次从栈中弹出一个皇后的位置,并尝试在该皇后的下一列放置皇后。
4. 如果找到了解,则返回结果,否则继续尝试下一列的放置,直到找到解或栈为空。
以下是迭代解法的Python代码实现:
```python
def solve_n_queens(n):
stack = [(i, []) for i in range(n)]
while stack:
row, queens = stack.pop()
if row == n:
return [['.' * i + 'Q' + '.' * (n - i - 1) for i in sol] for sol in queens]
for col in range(n):
if col not in queens and all(row - i != abs(col - j) for i, j in enumerate(queens)):
stack.append((row + 1, queens + [col]))
return []
```
阅读全文