分治法解决n皇后问题
时间: 2023-11-29 11:44:13 浏览: 154
分治法解决n皇后问题的思路是将棋盘分成若干个规模较小的棋盘,然后分别求解,最后将这些局部解合并成一个完整的解。具体实现过程如下:
1. 将棋盘分成四个规模相等的子棋盘,每个子棋盘都是原棋盘的1/4大小。
2. 如果当前棋盘大小为1,直接返回。
3. 在每个子棋盘中找到一个位置放置皇后,使得该子棋盘内的皇后不互相攻击。
4. 递归地解决每个子棋盘。
5. 将每个子棋盘的解合并成一个完整的解。
分治法解决n皇后问题的时间复杂度为O(n^n/4),空间复杂度为O(n^2)。
相关问题
用分治法解决棋盘覆盖问题
棋盘覆盖问题是指给定一个大小为2^n * 2^n的棋盘,其中有一个方格已经损坏,需要用L型骨牌(由三个正方形组成,其中一个角落缺失)来覆盖整个棋盘,求覆盖方案。
分治法是解决棋盘覆盖问题的一种常见方法。具体思路如下:
1.将棋盘分成四个大小相等的子棋盘,其中一个子棋盘包含了损坏的方格。
2.对于每个子棋盘,如果其不包含损坏的方格,则直接使用L型骨牌覆盖;否则,将其损坏的方格记为中心点,并将子棋盘按照中心点所在的位置分成四个子棋盘。
3.递归地使用相同的方法处理每个子棋盘,直到所有的子棋盘都被覆盖。
4.最后得到的就是完整的棋盘覆盖方案。
使用分治法解决邮局选址问题
邮局选址问题可以使用分治法来解决。该问题要求在给定的一组点中选择一个点作为邮局的位置,使得所有点到邮局的距离之和最小。
下面是使用分治法解决邮局选址问题的步骤:
1. 将点按照横坐标排序,找到中间的点,将其作为邮局的位置。
2. 将所有点根据横坐标分为左右两个集合,分别递归求解左右两个集合的最小距离和。
3. 将左右两个集合的最小距离和相加,得到整个问题的最小距离和。
下面是使用分治法解决邮局选址问题的 Python 代码实现:
```python
import math
def distance(p1, p2):
return abs(p1[0]-p2[0]) + abs(p1[1]-p2[1])
def postal_distance(points):
n = len(points)
if n == 1:
return 0
elif n == 2:
return distance(points[0], points[1])
else:
mid = n // 2
left = points[:mid]
right = points[mid:]
d1 = postal_distance(left)
d2 = postal_distance(right)
d = d1 + d2
mid_x = (left[-1][0] + right[0][0]) / 2
for i in range(mid-1, -1, -1):
if mid_x - left[i][0] > d:
break
for j in range(mid, n):
if right[j-mid][0] - mid_x > d:
break
d_ij = distance(left[i], right[j-mid])
if d_ij < d:
d = d_ij
return d
points = [(1, 2), (3, 4), (5, 6), (7, 8), (9, 10)]
print(postal_distance(sorted(points)))
```
在上面的代码中,首先定义了计算两个点之间距离的函数 `distance`。然后,定义了递归函数 `postal_distance`,该函数接收一个点集 `points` 作为参数,返回该点集中所有点到最近的邮局的距离之和。
在递归函数中,首先根据点的横坐标排序,然后判断点集中点的个数。如果点集中只有一个点,直接返回 0;如果点集中只有两个点,直接返回这两个点之间的距离。
如果点集中有多个点,我们需要将点集分成左右两个子集,分别递归求解左右两个子集的最小距离和。然后,我们需要将左右两个子集的最小距离和相加,得到整个问题的最小距离和。
最后,我们需要在左右两个子集的中间找到离中间线最近的点对,计算它们之间的距离。如果这个距离小于之前求得的最小距离和,就更新最小距离和。
最后,我们调用 `postal_distance` 函数并传入点集 `points`,得到邮局选址问题的最小距离和。
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