在C++中实现回溯法求解N皇后问题时,如何高效地检查和放置皇后?请结合代码示例进行说明。
时间: 2024-11-06 20:27:54 浏览: 15
在C++中运用回溯法解决N皇后问题时,高效的检查和放置皇后是关键。首先,你需要了解回溯法的基本原理,即通过递归和回溯的方式,尝试所有可能的放置方案,以找到所有满足条件的解。N皇后问题是一个典型的回溯问题,要求在N×N的棋盘上放置N个皇后,使得它们互不攻击,即任意两个皇后都不在同一行、同一列或同一对角线上。
参考资源链接:[算法与数据结构之回溯法](https://wenku.csdn.net/doc/71rqxx0fkt?spm=1055.2569.3001.10343)
要实现这个算法,你可以定义一个一维数组,数组的索引代表行号,数组元素的值代表皇后所在的列号。例如,数组[0, 3, 1, 2]代表第一行的皇后在第0列,第二行的皇后在第3列,以此类推。在每一步递归中,你可以尝试在当前行的每一列放置皇后,并检查是否满足条件。如果满足,则进入下一行继续递归;如果不满足,则回溯到上一行重新放置。
以下是使用C++实现N皇后问题的回溯法的代码示例:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
bool isSafe(int row, int col, vector<int>& placement) {
for (int i = 0; i < row; ++i) {
if (placement[i] == col || abs(placement[i] - col) == abs(i - row))
return false;
}
return true;
}
void solveNQueens(int row, vector<int>& placement, vector<vector<string>>& solutions) {
int N = placement.size();
if (row == N) {
vector<string> solution(N, string(N, '.'));
for (int i = 0; i < N; ++i) {
solution[i][placement[i]] = 'Q';
}
solutions.push_back(solution);
return;
}
for (int i = 0; i < N; ++i) {
if (isSafe(row, i, placement)) {
placement[row] = i;
solveNQueens(row + 1, placement, solutions);
// 回溯,不需要显式地移除皇后,因为下一次循环会覆盖它
}
}
}
vector<vector<string>> solveNQueens(int n) {
vector<vector<string>> solutions;
vector<int> placement(n);
solveNQueens(0, placement, solutions);
return solutions;
}
int main() {
int n = 4;
vector<vector<string>> solutions = solveNQueens(n);
for (const auto& solution : solutions) {
for (const auto& row : solution) {
cout << row << endl;
}
cout <<
参考资源链接:[算法与数据结构之回溯法](https://wenku.csdn.net/doc/71rqxx0fkt?spm=1055.2569.3001.10343)
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