本关任务:在n×n格的棋盘上放置彼此不受攻击的 n 个皇后。按照国际象棋的规则,皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子。用非递归算法解决该问题。 下图是一个 8 个皇后的例子,8 个皇后彼此不受攻击。
时间: 2023-05-31 13:18:26 浏览: 704
### 回答1:
这是一个经典的八皇后问题,要求在一个 n×n 的棋盘上放置 n 个皇后,使得它们互相不受攻击。皇后可以攻击同一行、同一列或同一斜线上的棋子。我们需要用非递归算法来解决这个问题。下图展示了一个 8 个皇后的例子,这 8 个皇后彼此不受攻击。
### 回答2:
皇后问题,是一道经典的回溯算法问题。如果暴力枚举所有情况,时间复杂度会达到 O(n^n),因此需要使用回溯算法加以优化。
回溯算法是一种在问题的解空间树中,按照深度优先搜索策略,试图找出问题的所有解的算法。基本思想是从问题的一种状态向下试探,如果发现当前状态不符合条件,则回溯到上一个状态,重新选择路径继续探索,直到找到所有的解或者无解。
对于八皇后问题,回溯算法的方式是:从第一行开始往下递归,每次在当前行放置一个皇后,检查是否与之前的皇后位置有冲突,如果没有冲突,则递归到下一行尝试放置皇后,直到放置到第 n 行。如果在某一行无法找到有效的位置,则回溯到上一行重新选择位置。
在具体实现中,可以使用一个一维数组 queen 来存储每行皇后的位置,queen[i] 表示第 i 行皇后所在的列数。每次判断新的皇后位置时,需要遍历之前的皇后位置,检查是否在同一列或对角线上,如果有,则判断为冲突,需要回溯到上一行重新选择位置。
非递归算法就是使用循环和栈来模拟递归过程。具体实现方式是每次压入一个状态节点,表示当前要放置皇后的行数和之前每行放置的皇后位置。每次循环检查节点是否符合条件,如果符合条件则继续推入下一层状态节点;如果不符合条件,则回溯到前一个状态节点并弹出栈顶,重新选择路径。
需要注意的是,在遍历每个皇后位置时,需要按照列数从小到大的顺序进行判断,这样可以保证每个皇后位置只判断一次,并且保证第一次找到的解一定是最优解。
总体而言,回溯算法是一种很常用的算法思想,对解决NP难问题有很大的帮助。在实际应用中,需要结合具体问题场景进行优化和实现。
### 回答3:
在n×n的棋盘上放置n个皇后且彼此不受攻击,是N皇后问题中的典型案例。在本题中要求用非递归算法解决该问题,即不使用递归函数进行求解。
N皇后问题可以使用回溯法进行求解,即一步步尝试将皇后放在各个位置,并判断是否满足条件,若满足条件则进行下一步,若不满足条件则返回上一步并换另一个位置进行尝试。
非递归算法本质上是使用迭代来替代递归,通常使用栈来进行模拟。在此题中可以使用栈来保存每一步棋的尝试,若当前位置可以放置皇后,则将该位置入栈并尝试下一步;若当前位置不可用,则出栈并找到下一个可用位置进行尝试,直到找到所有解或栈为空。
具体实现时,可以使用一个一维数组来保存每一行放置皇后的位置,例如queens[i]=j表示第i行的皇后在第j列。初始时将数组填充为-1,表示皇后未放置。每次放置皇后时,遍历当前行所有列,若该列未被其他皇后攻击,则将当前行皇后位置设为该列,然后进行下一行的尝试。若所有列都无法放置皇后,则回溯到上一行。若回溯到第一行时仍未找到合适解,则表示无解。
注意,判断是否被攻击可以通过检查同一行、同一列、左下斜线和右下斜线上是否有其他皇后来实现。
由于N皇后问题具有指数级别的时间复杂度,因此对于较大的n可能需要使用剪枝等优化技巧以提高求解效率。
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