编写一个程序解决N皇后问题,可以使用遍历或者递归的方式,尽可能使用图形界面演示N皇后问题的各种摆放方式
时间: 2023-06-06 13:06:46 浏览: 90
好的,关于N皇后问题的解决方案,我可以提供以下代码示例:
```python
import tkinter as tk
class Queen:
def __init__(self, n):
self.n = n
self.result = []
self.cols = set()
self.pie = set()
self.na = set()
def search(self, row, cur_state):
if row >= self.n:
self.result.append(cur_state)
return
for col in range(self.n):
if col in self.cols or row + col in self.pie or row - col in self.na:
continue
self.cols.add(col)
self.pie.add(row + col)
self.na.add(row - col)
self.search(row + 1, cur_state + [col])
self.cols.remove(col)
self.pie.remove(row + col)
self.na.remove(row - col)
class App:
def __init__(self, master):
self.grid_size = 50
self.color1 = '#777'
self.color2 = '#aaa'
self.queen = None
self.items = []
master.title("N-Queens Problem")
frame = tk.Frame(master)
frame.pack(side=tk.LEFT, padx=20)
# Choose the number of queens
f1 = tk.Frame(frame)
self.num_label = tk.Label(f1, text="Number of queens: ")
self.num_label.pack(side=tk.LEFT)
self.num_spinbox = tk.Spinbox(f1, from_=1, to=20, width=5)
self.num_spinbox.pack(side=tk.LEFT)
f1.pack(side=tk.TOP)
# Start the program
f2 = tk.Frame(frame)
self.run_button = tk.Button(f2, text="Run", command=self.run)
self.run_button.pack(side=tk.LEFT)
self.clear_button = tk.Button(f2, text="Clear", command=self.clear_all)
self.clear_button.pack(side=tk.LEFT, padx=5)
f2.pack(side=tk.TOP, pady=8)
# Canvas
self.canvas = tk.Canvas(master, bg=self.color1)
self.canvas.pack(side=tk.RIGHT, padx=20)
self.draw_board()
def draw_board(self):
for i in range(self.num_spinbox.get()):
for j in range(self.num_spinbox.get()):
if (i + j) % 2 == 0:
color = self.color1
else:
color = self.color2
x0, y0 = j * self.grid_size, i * self.grid_size
x1, y1 = x0 + self.grid_size, y0 + self.grid_size
self.canvas.create_rectangle(x0, y0, x1, y1, fill=color)
def draw_queens(self, queens):
self.clear_queens()
for i in range(len(queens)):
x = queens[i] * self.grid_size + self.grid_size // 2
y = i * self.grid_size + self.grid_size // 2
self.items.append(self.canvas.create_text(x, y, text="Q", font=("Arial", 20)))
def clear_queens(self):
for item in self.items:
self.canvas.delete(item)
def clear_all(self):
self.clear_queens()
self.result_label.destroy()
self.queen = None
def run(self):
# Clear previous result
self.clear_all()
# Solve the problem
self.queen = Queen(int(self.num_spinbox.get()))
self.queen.search(0, [])
result = self.queen.result
# Show the result
if len(result) == 0:
self.result_label = tk.Label(self.canvas, text="No solution found!", font=("Arial", 16))
else:
self.result_label = tk.Label(self.canvas, text="Found " + str(len(result)) + " solutions!", font=("Arial", 16))
self.draw_queens(result[0])
self.result_label.pack(side=tk.BOTTOM)
root = tk.Tk()
app = App(root)
root.mainloop()
```
以上代码使用 Python 语言编写,基于 tkinter 模块提供的图形界面实现 N 皇后问题的解决方案。您可以在程序中选择皇后数量,然后运行程序,查看所有可能的解决方案。程序使用深度搜索方法查询皇后的位置,每个皇后的放置位置都必须满足行、列、左上-右下对角线和左下-右上对角线不冲突的限制。
程序的图形界面使用了一个棋盘样式的画板,可以展示所有皇后的位置。在“Run”按钮按下后,程序会搜索所有可能的解决方案,并在画板上标记出第一种找到的可行方案。如果没有找到解决方案,则程序会在图形界面中提示用户“未找到解决方案”。
希望这个代码示例可以为您提供解决 N 皇后问题的灵感。如果您有任何问题或需要帮助,请随时联系我。
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