八皇后问题python代码使用kanren库
时间: 2023-06-01 12:03:59 浏览: 575
以下是使用kanren库解决八皇后问题的Python代码:
```python
from kanren import run, eq, membero, var, conde
# 定义一个函数,用于检查两个皇后是否在同一行、同一列或同一对角线上
def check_diagonal(x, y, offset):
return eq(abs(x - y), offset)
# 定义一个函数,用于检查一个皇后是否与之前的皇后冲突
def check_row(q, queens):
# 获取当前皇后的位置和编号
q_pos, q_num = q
# 遍历之前的每个皇后
for i in range(q_num):
# 获取该皇后的位置和编号
p_pos, p_num = queens[i]
# 如果当前皇后与之前的皇后在同一行、同一列或同一对角线上,则返回False
if q_pos == p_pos or check_diagonal(q_pos, p_pos, q_num - p_num):
return False
# 如果没有冲突,则返回True
return True
# 定义一个函数,用于生成所有可能的解决方案
def generate_solutions(N):
# 创建一个变量,用于表示所有皇后的位置和编号
queens = var()
# 创建一个列表,用于存储所有皇后的位置和编号
queen_list = [(q, i) for i, q in enumerate(queens)]
# 创建一个列表,用于存储所有皇后的位置
positions = [q[0] for q in queen_list]
# 创建一个列表,用于存储所有可能的位置
domain = range(N)
# 限制每个皇后的位置必须在0到N-1之间
for q in queens:
conde((membero(q, domain),))
# 限制每个皇后不能在同一行或同一对角线上
for q in queen_list:
conde((check_row(q, queen_list),))
# 生成所有可能的解决方案
solutions = run(N, queens)
# 返回所有解决方案
return solutions
# 测试函数
def test():
# 测试N=4的情况
N = 4
solutions = generate_solutions(N)
assert len(solutions) == 2
assert set(solutions) == {(1, 3, 0, 2), (2, 0, 3, 1)}
# 测试N=8的情况
N = 8
solutions = generate_solutions(N)
assert len(solutions) == 92
print("All tests pass.")
# 运行测试函数
test()
```
这个代码使用了kanren库中的一些函数,如`run`、`eq`、`membero`和`var`。`run`函数用于生成所有可能的解决方案,`eq`函数用于限制每个皇后的位置必须在0到N-1之间,`membero`函数用于限制每个皇后的位置必须是整数域中的一个数,`var`函数用于创建一个变量,表示所有皇后的位置和编号。除此之外,代码中还定义了两个辅助函数`check_diagonal`和`check_row`,用于检查皇后是否在同一对角线上和是否与之前的皇后冲突。最后,代码中还定义了一个函数`generate_solutions`,用于生成所有可能的解决方案。
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