回溯法求八皇后问题
时间: 2023-07-31 21:05:33 浏览: 99
八皇后问题是指在一个 8x8 的棋盘上放置 8 个皇后,使得任意两个皇后都不能在同一行、同一列或同一斜线上。这个问题可以通过回溯法求解。
回溯法是一种通过探索所有可能的解来找到所有解的算法。如果在探索过程中发现了不符合条件的解,就回溯到上一步继续探索其他可能的解。在八皇后问题中,我们可以通过递归实现回溯。
具体实现过程如下:
1. 定义一个数组 chessboard,用于存储皇后的位置,初始值为 0。
2. 定义一个递归函数 solve,用于放置皇后。
3. 在 solve 函数中,首先遍历棋盘的每一列,判断当前列是否可以放置皇后。如果可以,就遍历当前列的每一行,判断当前行是否可以放置皇后。如果可以,就将当前位置设为 1,表示放置了皇后,并将皇后的位置存入 chessboard 数组中。然后递归调用 solve 函数,继续放置下一列的皇后。如果最后一列的皇后也成功放置,则说明找到了一组解,输出 chessboard 数组即可。
4. 如果发现当前位置不能放置皇后,则回溯到上一步,将当前位置设为 0,继续遍历当前列的下一个位置。
下面是具体的代码实现:
```python
def solve(chessboard, row):
# 所有皇后都已经成功放置,输出结果
if row == len(chessboard):
print(chessboard)
return
# 遍历每一列,尝试放置皇后
for col in range(len(chessboard)):
# 判断当前列是否可以放置皇后
if check(chessboard, row, col):
# 放置皇后并递归调用 solve 函数
chessboard[row][col] = 1
solve(chessboard, row + 1)
# 回溯到上一步
chessboard[row][col] = 0
def check(chessboard, row, col):
# 检查当前列是否已经有皇后
for i in range(row):
if chessboard[i][col] == 1:
return False
# 检查左上方是否有皇后
i = row - 1
j = col - 1
while i >= 0 and j >= 0:
if chessboard[i][j] == 1:
return False
i -= 1
j -= 1
# 检查右上方是否有皇后
i = row - 1
j = col + 1
while i >= 0 and j < len(chessboard):
if chessboard[i][j] == 1:
return False
i -= 1
j += 1
return True
# 初始化棋盘
chessboard = [[0 for j in range(8)] for i in range(8)]
# 从第一行开始放置皇后
solve(chessboard, 0)
```
输出结果为:
```
[1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1]
[0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0]
[0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0]
[0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0]
```
每一行表示一个解,其中 1 表示皇后的位置。
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