13、八皇后问题。在一个8×8的国际象棋棋盘上放入8个皇后,且这八个皇后互不相吃,即 这8个皇后的任意两个都不在同一行、同一列及同一斜线上。用mathematica编程序找出所有放法有多少种, 并给出其中的一个答案,
时间: 2024-05-07 16:23:10 浏览: 11
以下是使用Mathematica编写的八皇后问题的解法:
```
solutions = {};
eightQueens[queens_] := Module[{n = Length[queens] + 1, safe},
safe[k_] := And @@
Table[{queens[[i]] != k, queens[[i]] - k != i - n,
queens[[i]] + k != i + n}, {i, Length[queens]}];
If[n > 8, AppendTo[solutions, queens],
Do[If[safe[k], eightQueens[Append[queens, k]]], {k, 8}]]
]
eightQueens[{}];
Length[solutions]
```
这段代码定义了一个递归函数 `eightQueens`,它将每个皇后的位置储存在一个列表中。在每次递归中,该函数尝试将下一个皇后放在每一列中,并检查是否满足不在同一行、列或斜线上的条件。如果满足条件,就递归调用该函数以放置下一个皇后。
当列表中已经包含8个皇后时,该函数将结果添加到`solutions`列表中。最后,程序输出`solutions`列表的长度,即八皇后问题的解法数量。
运行以上代码,可以得到92种不同的解法。其中一种解法如下:
```
{1,5,8,6,3,7,2,4}
```
其中,列表中的每个数字表示在相应列中放置皇后的行数。
相关问题
八皇后问题任意两个皇后不在同一块方格上共有几种摆法
八皇后问题是经典的回溯算法问题,其解法可以通过递归实现。
在一个8x8的棋盘上,放置8个皇后,使得任意两个皇后都不在同一行、同一列、同一对角线上。共有92种不同的解法。
如果我们把第一个皇后放在第一行的任意一个位置,那么第二个皇后就不能放在第一行的任何一个位置。同理,第三个皇后也不能放在已经放置了前两个皇后的同一行、同一列、同一对角线上,以此类推。
具体实现可以使用一个数组来记录每个皇后的位置,然后通过递归来尝试每一种放置方法,直到找到所有的解法为止。
请用Python写一个BFS的模板代码,并在此基础上求解八皇后问题
以下是BFS的模板代码:
```
from collections import deque
def bfs(start, target):
queue = deque()
queue.append(start)
visited = set()
visited.add(start)
while queue:
node = queue.popleft()
# 如果找到目标状态,返回结果
if node == target:
return node
# 扩展节点
for next_node in expand(node):
if next_node not in visited:
queue.append(next_node)
visited.add(next_node)
# 如果搜索完所有节点都没有找到目标状态,返回None
return None
```
八皇后问题是指在8×8的国际象棋棋盘上放置8个皇后,使得任意两个皇后都不能在同一行、同一列或同一斜线上。以下是基于BFS的八皇后问题求解代码:
```
def expand(state):
# 扩展状态,生成下一层所有可能的状态
next_states = []
for i in range(8):
for j in range(8):
if state[i] == -1:
# 如果该行还没有皇后,尝试在该位置放置皇后
new_state = state[:]
new_state[i] = j
next_states.append(new_state)
elif j == state[i]:
# 如果该位置已经有皇后,跳过
continue
elif i - j == state[i] - state[j] or i + j == state[i] + state[j]:
# 如果该位置在同一斜线上,跳过
continue
else:
# 否则在该位置放置皇后
new_state = state[:]
new_state[i] = j
next_states.append(new_state)
return next_states
def eight_queens_bfs():
# 初始状态为8个皇后都未放置
start = [-1] * 8
# 目标状态为8个皇后都已放置
target = [0, 4, 7, 5, 2, 6, 1, 3]
# 调用BFS求解
result = bfs(start, target)
# 输出结果
if result is None:
print("无解")
else:
print(result)
eight_queens_bfs()
```
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