回溯算法n皇后问题c
时间: 2023-08-13 18:14:28 浏览: 85
好的,我可以为您介绍一下回溯算法解决n皇后问题的思路。
n皇后问题指在$n\times n$的棋盘上放置$n$个皇后,使得它们互相不攻击,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上。这是一个经典的组合优化问题,可以用回溯算法来解决。
回溯算法的基本思路是:从问题的某一种状态开始搜索,如果发现当前状态不符合要求,就回溯到上一个状态继续搜索,直到找到满足要求的解或搜索完所有可能的状态。在n皇后问题中,我们可以用一个一维数组来表示棋盘,数组的下标表示行数,数组的值表示该行皇后所在的列数。从第一行开始,依次尝试在每一列放置皇后,然后递归地处理下一行,直到所有行都放置了皇后或发现无法放置皇后,此时就回溯到上一行继续搜索。
具体的实现中,可以用一个布尔型数组来记录每一列、每一条对角线和反对角线是否已经有皇后,以避免冲突。在递归处理下一行时,需要更新这个数组,并对每一列都进行尝试。如果找到了一个可行解,就记录下来,然后继续搜索,直到找到所有解为止。
下面是n皇后问题的C++代码实现,供您参考:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void backtrack(vector<int>& board, vector<vector<int>>& res, vector<bool>& col, vector<bool>& diag1, vector<bool>& diag2, int n, int row) {
if (row == n) {
res.push_back(board); // 找到一个解,记录下来
return;
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (!col[i] && !diag1[row+i] && !diag2[row-i+n-1]) { // 判断是否冲突
board[row] = i;
col[i] = true;
diag1[row+i] = true;
diag2[row-i+n-1] = true;
backtrack(board, res, col, diag1, diag2, n, row+1); // 递归处理下一行
board[row] = -1;
col[i] = false;
diag1[row+i] = false;
diag2[row-i+n-1] = false;
}
}
}
vector<vector<int>> solveNQueens(int n) {
vector<vector<int>> res;
vector<int> board(n, -1);
vector<bool> col(n, false);
vector<bool> diag1(2*n-1, false);
vector<bool> diag2(2*n-1, false);
backtrack(board, res, col, diag1, diag2, n, 0);
return res;
}
int main() {
int n = 4;
vector<vector<int>> res = solveNQueens(n);
for (auto& sol : res) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (sol[i] == j) cout << "Q";
else cout << ".";
}
cout << endl;
}
cout << endl;
}
return 0;
}
```
希望这个代码能够帮助您理解回溯算法解决n皇后问题的思路。
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