用回溯法实现8皇后问题,输出所有可能的解
时间: 2024-05-05 08:15:38 浏览: 106
利用回溯法解决8皇后问题
以下是使用Python实现的8皇后问题的回溯法解法:
```python
class Solution:
def solveNQueens(self, n: int) -> List[List[str]]:
def is_valid(board, row, col):
# 检查列是否有冲突
for i in range(row):
if board[i][col] == 'Q':
return False
# 检查左上方是否有冲突
i, j = row - 1, col - 1
while i >= 0 and j >= 0:
if board[i][j] == 'Q':
return False
i, j = i - 1, j - 1
# 检查右上方是否有冲突
i, j = row - 1, col + 1
while i >= 0 and j < n:
if board[i][j] == 'Q':
return False
i, j = i - 1, j + 1
return True
def backtrack(board, row):
if row == n:
res.append(["".join(row) for row in board])
return
for col in range(n):
if is_valid(board, row, col):
board[row][col] = 'Q'
backtrack(board, row + 1)
board[row][col] = '.'
res = []
board = [['.' for _ in range(n)] for _ in range(n)]
backtrack(board, 0)
return res
```
在这个解法中,我们使用了一个二维数组`board`来表示棋盘,其中每个元素可以是'Q'或'.',分别表示皇后和空格。我们使用`is_valid(board, row, col)`函数来检查在(row, col)位置放置皇后是否合法,如果合法返回True,否则返回False。在回溯函数`backtrack(board, row)`中,我们从第0行开始遍历每一行,在每一行中,我们遍历每一列,如果在当前位置放置皇后合法,我们就将这个位置标记为'Q',然后递归调用`backtrack(board, row + 1)`,当递归完成后,我们将这个位置重新标记为'.',然后继续遍历下一列。如果在第n行放置皇后时,我们找到了一组解,我们将这个解添加到结果列表中。最后,我们返回结果列表。
这个解法的时间复杂度为O(N!),其中N为棋盘大小。因为每一行必须放置一个皇后,所以一共有N种选择。在第一行放置皇后后,第二行不可能在同一列上放置皇后,所以有(N-1)种选择,以此类推。因此总共有N * (N-1) * ... * 1 = N!种可能的棋盘状态。
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