设计算法递归实现四皇后问题的代码,要求实现棋盘初始化,定义,和调用,分为main.c,queen.c,queen.h三个文件,定子一个数组queue[i]来标记每一行皇后所在列位置
时间: 2024-09-27 20:10:33 浏览: 9
首先,让我们将四皇后问题的递归解决方案分为三个文件:`main.c`、`queen.c` 和 `queen.h`。这里我们将使用 C 语言,并假设队列 `queue[]` 存储每个皇后所在的列索引。
**queen.h (头文件)**
```c
#ifndef QUEEN_H
#define QUEEN_H
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
// 定义皇后结构体
typedef struct {
int row; // 当前行
int col; // 当前列
} Queen;
// 初始化函数原型
void initQueenBoard(Queen board[8]);
// 检查某列是否安全,用于递归放置皇后
bool isSafe(Queen board[], int col);
// 递归放置皇后并更新队列
void placeQueenRecursively(Queen board[], bool* placed, int queue[], int nQueens, int row);
// 主函数原型,返回结果或输出解
int solveNQueens(Queen board[8], bool* placed, int nQueens);
#endif // QUEEN_H
```
**queen.c (源文件)**
```c
#include "queen.h"
// 初始化棋盘
void initQueenBoard(Queen board[8]) {
for (int i = 0; i < 8; i++) {
board[i].row = -1;
board[i].col = -1;
}
}
// 检查某列是否安全
bool isSafe(Queen board[], int col) {
for (int i = 0; i < col; i++) {
if (board[i].row == board[col].row || board[i].col == board[col].col ||
abs(board[i].row - board[col].row) == abs(i - col)) {
return false;
}
}
return true;
}
// 递归放置皇后
void placeQueenRecursively(Queen board[], bool* placed, int queue[], int nQueens, int row) {
if (row == nQueens) {
*placed = true;
printf("Solution found: ");
for (int i = 0; i < nQueens; i++) {
printf("(%d,%d) ", board[i].row + 1, queue[i] + 1);
}
printf("\n");
return;
}
for (int col = 0; col < nQueens && !*placed; col++) {
if (isSafe(board, col)) {
board[row].col = col;
queue[nQueens] = col;
placeQueenRecursively(board, placed, queue, nQueens, row + 1);
}
}
}
// 解决 N 皇后问题
int solveNQueens(Queen board[8], bool* placed, int nQueens) {
initQueenBoard(board);
*placed = false;
int queue[nQueens];
placeQueenRecursively(board, placed, queue, nQueens, 0);
return *placed ? 1 : 0; // 1 表示找到解,0 表示未找到
}
// 主函数入口点
int main() {
Queen board[8];
int result = solveNQueens(board, NULL, 8);
if (result == 1) {
printf("Solution exists.\n");
} else {
printf("No solution exists.\n");
}
return 0;
}
```
**main.c (主函数)**
这部分保持不变,因为上面的 `queen.c` 文件包含了主函数。
现在,你可以分别编译这三个文件,`main.c` 文件会作为入口点运行整个程序。`solveNQueens` 函数负责处理递归调用,检查每一步的安全性,并最终输出解决方案。如果找不到解决方案,则输出相应的信息。