写出用回溯法解决n皇后问题的问题分析、建模、算法描述
时间: 2023-08-13 07:08:30 浏览: 76
问题分析:
n皇后问题是一个经典的回溯算法问题,要求在一个n*n的棋盘上放置n个皇后,使得它们互相之间不会攻击到对方。皇后可以攻击同一行、同一列、同一对角线上的其他棋子。
建模:
我们可以将棋盘表示为一个二维数组board,其中board[i][j]表示第i行第j列是否可以放置皇后。我们需要考虑以下几个问题:
1.如何判断一个位置是否可以放置皇后?
2.如何在保证不冲突的情况下放置皇后?
3.如何回溯到上一个状态,寻找下一个可行解?
算法描述:
1.初始化一个n*n的二维数组board,将所有位置都设置为0。
2.从第一行开始,遍历每一列,判断该位置是否可以放置皇后。如果可以,则将该位置的board[i][j]设置为1,并继续递归到下一行。
3.如果在某一行无法找到可行的位置,则回溯到上一行,并重新寻找下一个可行解。
4.当递归到最后一行时,说明已经找到了一个可行解,保存该解并回溯到上一行,继续寻找下一个解。
5.重复以上步骤,直到找到所有的可行解。
伪代码:
```python
def solveNQueens(n):
def backtrack(board, row):
if row == n:
# 找到一个可行解
res.append(board[:])
return
for col in range(n):
if not isValid(board, row, col): # 判断是否可以放置皇后
continue
board[row][col] = 1
backtrack(board, row+1) # 递归到下一行
board[row][col] = 0 # 回溯到上一行
def isValid(board, row, col):
# 判断当前位置是否可以放置皇后
for i in range(row):
if board[i][col] == 1: # 列上有皇后
return False
if row-i-1 >= 0 and col-i-1 >= 0 and board[row-i-1][col-i-1] == 1: # 左上角有皇后
return False
if row-i-1 >= 0 and col+i+1 < n and board[row-i-1][col+i+1] == 1: # 右上角有皇后
return False
return True
res = []
board = [[0]*n for _ in range(n)]
backtrack(board, 0)
return res
```
以上就是使用回溯法解决n皇后问题的问题分析、建模和算法描述。