如何使用回溯法在C++中实现N后问题的求解?请提供详细的代码实现和时间复杂度分析。
时间: 2024-12-05 17:21:38 浏览: 16
N后问题,也称为N皇后问题,是计算机科学领域的一个经典问题,要求在一个N×N的棋盘上放置N个皇后,使得它们互不攻击。回溯法是解决这类问题的一种有效算法,它通过递归搜索所有可能的配置来找到所有解决方案。
参考资源链接:[使用回溯法解决N后问题的实验报告](https://wenku.csdn.net/doc/2a1dxyhgpq?spm=1055.2569.3001.10343)
在C++中实现N后问题的求解,我们首先需要定义棋盘,然后使用回溯法递归地放置皇后,并在每一步检查当前配置是否有效。如果遇到无效配置,则回溯到上一步并尝试新的位置。下面是一个可能的C++代码实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector<int> solution;
vector<vector<string>> allSolutions;
// 检查在(row, col)位置放置皇后是否安全
bool isSafe(int row, int col) {
for (int i = 0; i < row; ++i) {
// 检查垂直方向和两个对角线方向是否有冲突
if (solution[i] == col || abs(solution[i] - col) == abs(i - row)) {
return false;
}
}
return true;
}
// 递归函数来放置皇后
void solveNQueens(int row) {
int N = solution.size();
if (row == N) {
// 当所有皇后都放置完毕时,打印解
vector<string> board(N, string(N, '.'));
for (int i = 0; i < N; ++i) {
board[i][solution[i]] = 'Q';
}
allSolutions.push_back(board);
return;
}
for (int col = 0; col < N; ++col) {
if (isSafe(row, col)) {
solution[row] = col;
solveNQueens(row + 1);
// 回溯,不需要显式移除皇后,因为我们是用数组记录位置的
}
}
}
int main() {
int N;
cout <<
参考资源链接:[使用回溯法解决N后问题的实验报告](https://wenku.csdn.net/doc/2a1dxyhgpq?spm=1055.2569.3001.10343)
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