n皇后问题回溯算法的流程图
时间: 2024-08-13 17:08:54 浏览: 70
n皇后问题是经典的回溯算法问题,它涉及到在一个n×n的棋盘上放置n个皇后,使得任意两个皇后都不能在同一行、同一列或对角线上。以下是n皇后问题回溯算法的流程图一般步骤:
1. **初始化**:创建一个空数组表示棋盘,用0表示未放置皇后的位置。
2. **递归函数**:定义一个递归函数`solveNQueens(n, board)`,其中`n`是皇后数量,`board`是当前解的数组。
a. **基线条件**:当`n`等于0时,表示已经放置了所有皇后,递归结束,将当前解添加到结果集中。
b. **递归调用**:对于棋盘的每一格(从左到右),尝试将皇后放在这一格,然后递归地为剩下的位置继续寻找解决方案。
c. **冲突检测**:检查当前皇后放置是否导致与其他皇后冲突(同一行、同一列或对角线),如果冲突,回溯并尝试下一行。
d. **放置皇后**:如果无冲突,将当前位置标记为皇后(通常设置为非零值),然后继续下一行的搜索。
e. **回溯**:如果在某一步无法找到解决方案,需要回溯到上一个位置,移除皇后,尝试下一个位置。
3. **开始执行**:调用`solveNQueens(n)`,n为棋盘的大小,开始寻找解决方案。
4. **输出结果**:在找到所有可能的解后,返回解集。
相关问题
n皇后问题的回溯算法java
n皇后问题是经典的计算机科学问题,涉及在一个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,以及同一对角线上。回溯算法是一种常见的解决此问题的策略,它通过递归尝试所有可能的位置,当发现无法放置新的皇后时,就“回溯”到之前的决策点,改变之前的选择。
在Java中,可以按照以下步骤编写n皇后问题的回溯算法:
1. 定义一个二维数组`board`表示棋盘,其中`board[i][j] = 0`表示位置(i,j)为空,`board[i][j] = 1`表示有皇后。
2. 创建一个递归函数`solveNQueens(int n, int row)`,从第一行开始遍历,对于每一行,尝试将皇后放在当前行的所有列中。
3. 检查当前位置是否导致冲突(即同一行、同一列或对角线上有其他皇后)。如果冲突,则回溯到前一列继续尝试下一个位置。
4. 如果没有冲突,将皇后放置在该位置,并递归地检查下一行。如果能成功放置n个皇后,说明找到一个解,记录并返回。
5. 当row等于n时,说明已经处理完所有行,结束递归。
以下是简化版的Java代码示例:
```java
public class NQueens {
private static final int BOARD_SIZE = 8; // 可以根据需要调整大小
public static void main(String[] args) {
boolean[][] board = new boolean[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE];
solveNQueens(board, 0);
printBoard(board);
}
public static void solveNQueens(boolean[][] board, int row) {
if (row == BOARD_SIZE) { // 到达最后一行,找到一个解
for (int[] col : board) {
System.out.print(col.join(" "));
}
System.out.println();
return;
}
for (int col = 0; col < BOARD_SIZE; col++) {
if (isValid(board, row, col)) { // 检查当前位置是否合法
board[row][col] = true;
solveNQueens(board, row + 1); // 递归前进到下一行
board[row][col] = false; // 回溯:移除已放置的皇后
}
}
}
private static boolean isValid(boolean[][] board, int row, int col) {
// 检查同一行、同一列和左上方对角线是否有皇后
for (int i = 0; i < row; i++) {
if (board[i][col] || board[row][i] || board[i][i+col] || board[i][i-col]) {
return false;
}
}
return true;
}
// 打印解决方案
private static void printBoard(boolean[][] board) {
for (int[] row : board) {
for (boolean cell : row) {
if (cell) System.out.print('Q');
else System.out.print('.');
}
System.out.println();
}
}
}
```
n皇后问题的回溯算法py
n皇后问题是一道经典的回溯算法问题,其目标是在一个nxn的棋盘上,放置n个皇后,使得它们不互相攻击。具体来说,皇后可以攻击同一行、同一列以及同一斜线上的任何棋子。下面是n皇后问题的回溯算法实现(Python语言):
```python
class Solution:
def solveNQueens(self, n: int) -> List[List[str]]:
def is_valid(board, row, col):
# 检查同一列是否有皇后
for i in range(row):
if board[i][col] == 'Q':
return False
# 检查右上方是否有皇后
for i, j in zip(range(row-1, -1, -1), range(col+1, n)):
if board[i][j] == 'Q':
return False
# 检查左上方是否有皇后
for i, j in zip(range(row-1, -1, -1), range(col-1, -1, -1)):
if board[i][j] == 'Q':
return False
return True
def backtrack(board, row):
if row == n:
res.append(list(board))
return
for col in range(n):
if not is_valid(board, row, col):
continue
board[row][col] = 'Q'
backtrack(board, row+1)
board[row][col] = '.'
res = []
board = [['.' for _ in range(n)] for _ in range(n)]
backtrack(board, 0)
return res
```
其中,is_valid函数用于检查在row行col列上放置皇后是否合法,backtrack函数用于进行回溯搜索。这里我们使用一个二维数组board表示棋盘,其中'.'表示空位,'Q'表示皇后。在backtrack函数中,我们逐行搜索,在每一行中枚举每一个列,如果当前位置可以放置皇后,则在这个位置放置皇后,然后递归到下一行进行搜索。如果搜索到最后一行,则找到了一种合法的解。如果某一行中所有列都不能放置皇后,则回溯到上一行,重新枚举上一行的列。
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