n后问题回溯算法 (1)用二维数组A[N][N]存储皇后位置,若第i行第j列放有皇后,则A[i][j]为非0值,否则值为0。 (2)分别用一维数组M[N]、L[2*N-1]、R[2*N-1]表示竖列、左斜线、右斜线是否放有皇后,有则值为1,否则值为0。、
时间: 2023-06-09 10:04:13 浏览: 53
好的,关于回溯算法解决N皇后问题,我了解到可以采用以下步骤进行求解:
1. 初始化:创建二维数组A[N][N]并初始化为0,同时创建一维数组M[N]、L[2*N-1]、R[2*N-1]并初始化为0。
2. 从第一行开始逐行考虑,在每行中从左往右依次尝试将皇后放入每个格子中,直到所有皇后都被放置完毕。
3. 对于每个格子,检查其所在的竖列、左斜线、右斜线是否已经有皇后放置,若未被占据,则将皇后放入该格子中,并在M、L、R数组中标记该列、左斜线、右斜线已被占用。
4. 如果所有皇后都已经被放置,则输出解决方案。
5. 如果当前行无法放置皇后,则回溯到上一行,并将该行皇后位置清空,同时在M、L、R数组中对应位置取消标记。
6. 对于当前行中的下一个格子,重复步骤3~5,直至找到可行方案或者所有方案遍历完毕。
这样就可以通过回溯算法实现N皇后问题的求解了。希望对您有所帮助。
相关问题
c++使用回溯法求解n皇后问题
回溯法是一种常用于求解深度优先搜索问题的算法,其中 n 皇后问题就是一种典型的深度优先搜索问题。n 皇后问题是指在一个 n × n 的棋盘上放置 n 个皇后,使得每行、每列和两条对角线上都只有一个皇后。实现该算法的具体过程如下:
1. 定义一个二维数组 chessBoard 存储棋盘状态。初始时所有元素都为 0,表示该位置没有放置皇后;
2. 定义一个函数 canPlaceQueen 判断当前位置能否放置皇后,判断方法为:当前位置所在行、列、以及两条对角线上都没有已放置的皇后;
3. 定义一个递归函数 backtrack,其参数为当前搜索到的行数 row。在函数中遍历当前行的每一列,如果该位置能够放置皇后,则更新棋盘状态,并递归搜索下一行。如果递归到最后一行,则表示找到了一组解,将其保存到结果列表中。递归结束后需要将棋盘状态回溯到之前的状态;
4. 在主函数中调用 backtrack 函数,从第一行开始搜索。
以下是 C++ 实现代码:
```
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class Solution {
public:
vector<vector<string>> solveNQueens(int n) {
vector<vector<string>> res;
vector<string> chessBoard(n, string(n, '.')); // 初始化棋盘
backtrack(res, chessBoard, 0);
return res;
}
private:
void backtrack(vector<vector<string>>& res, vector<string>& chessBoard, int row) {
if (row == chessBoard.size()) { // 已经找到一组解
res.push_back(chessBoard);
return;
}
int n = chessBoard[row].size();
for (int col = 0; col < n; col++) { // 遍历当前行的每一列
if (!canPlaceQueen(chessBoard, row, col)) { // 判断该位置能否放置皇后
continue;
}
chessBoard[row][col] = 'Q'; // 更新棋盘状态
backtrack(res, chessBoard, row + 1); // 递归搜索下一行
chessBoard[row][col] = '.'; // 回溯棋盘状态
}
}
bool canPlaceQueen(vector<string>& chessBoard, int row, int col) {
int n = chessBoard.size();
for (int i = 0; i < row; i++) { // 判断同一列是否有皇后
if (chessBoard[i][col] == 'Q') {
return false;
}
}
for (int i = row - 1, j = col - 1; i >= 0 && j >= 0; i--, j--) { // 判断左上方是否有皇后
if (chessBoard[i][j] == 'Q') {
return false;
}
}
for (int i = row - 1, j = col + 1; i >= 0 && j < n; i--, j++) { // 判断右上方是否有皇后
if (chessBoard[i][j] == 'Q') {
return false;
}
}
return true;
}
};
int main() {
Solution s;
vector<vector<string>> res = s.solveNQueens(4);
for (auto& board : res) {
for (auto& row : board) {
cout << row << endl;
}
cout << endl;
}
return 0;
}
```
0-1背包问题 有 n 件物品和一个容量为c的背包。第 i 件物品的容量是w[i],价值是p[i]。求解将哪些物品装入背包可使价值总和最大。 (2)用回溯算法求解n皇后问题。用代码实现
(1)0-1背包问题的动态规划解法:
```python
def knapsack(W, wt, val, n):
dp = [[0 for _ in range(W+1)] for _ in range(n+1)]
for i in range(1, n+1):
for j in range(1, W+1):
if wt[i-1] > j:
dp[i][j] = dp[i-1][j]
else:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], val[i-1] + dp[i-1][j - wt[i-1]])
return dp[n][W]
```
其中,`W`为背包容量,`wt`为每个物品的重量,`val`为每个物品的价值,`n`为物品的数量。
(2)n皇后问题的回溯算法解法:
```python
def solveNQueens(n):
def dfs(i, j, k):
if i == n:
res.append([''.join(row) for row in board])
return
for x in range(n):
if not col[x] and not diag1[i+x] and not diag2[i-x+n]:
board[i][x] = 'Q'
col[x], diag1[i+x], diag2[i-x+n] = 1, 1, 1
dfs(i+1, x, k+1)
col[x], diag1[i+x], diag2[i-x+n] = 0, 0, 0
board[i][x] = '.'
board = [['.' for _ in range(n)] for _ in range(n)]
col, diag1, diag2 = [0] * n, [0] * (2*n-1), [0] * (2*n-1)
res = []
dfs(0, 0, 0)
return res
```
其中,`n`为棋盘的大小,`board`为存储棋盘状态的二维数组,`col`、`diag1`和`diag2`分别表示列、左斜线和右斜线的使用情况。
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