问题:n皇后问题。 要求:采用回溯算法求解以上问题(递归算法)。 1、请用伪码描述该算法。 2、请截图显示实现该算法的c语言代码。 3、请写出该算法的显约束、隐约束(约束条件)。 4、请画出解空间结构,其属于哪种解空间结构?
时间: 2024-11-18 19:19:05 浏览: 14
n皇后问题是经典的计算机科学问题,涉及到在一个 n×n 的棋盘上放置 n 个皇后,使得任意两个皇后都不在同一行、同一列,以及不在对角线上。以下是回溯算法(递归)的伪码描述:
```text
function solveNQueens(n):
board[n] = -1 // 初始化所有列为-1表示未放置皇后
if canPlaceQueen(board, 0): // 从第一列开始尝试放置皇后
printBoard(board) // 找到解决方案后打印
solveNQueens(n - 1) // 递归处理剩余列
else:
backtrack() // 如果当前列无法放置,则回溯
function canPlaceQueen(board, col):
for row in range(0, n):
if isSafe(row, col, board):
board[row] = col
return True
return False
function isSafe(row, col, board):
check row and column conflicts
check diagonal conflicts
```
对于 C 语言代码实现,由于格式限制,这里仅给出关键部分的代码示例:
```c
#include <stdio.h>
int board[8]; // 对于 n=8 的情况,实际编写时应改为 n
void printBoard(int* board);
bool isSafe(int row, int col, int* board);
// ... (继续定义上述函数)
void solveNQueens(int n) {
board[n] = -1;
if (canPlaceQueen(board, 0)) {
printBoard(board);
solveNQueens(n - 1);
} else {
backtrack();
}
}
// ... (实现 canPlaceQueen 和 isSafe 函数)
```
约束条件:
1. 显约束:每行、每列、两条对角线至多只能有一个皇后。
2. 隐约束:回溯过程中需要保证每次选择都满足当前列的安全条件。
解空间结构:
n皇后问题的解空间是一个树形结构,每一层代表一个皇后的位置,向左分支代表前一列的放置方案,向下一层则代表下一行。因为存在多个合法位置供皇后选择,所以这是一个分支型搜索空间。当n增大时,这个树的深度会快速增加,体现了问题的复杂性。
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