数据结构与程序设计：八皇后问题与类实现

本资源是关于数据结构与程序设计的课程材料，由王丽苹（lipingwang@sei.ecnu.edu.cn）教授提供。内容主要聚焦于八皇后问题（Eight-Queens Puzzle）的解决方案，这是一个经典的计算机科学问题，涉及到了数组（board）的二维表示和C语言编程实现。 在课程的第2部分，介绍了八皇后问题的基本概念，该问题要求在一个n×n的棋盘上放置n个皇后，使得任意两个皇后都不会在同一行、同一列或同一对角线上。教材引用了书本P183-184的内容，说明了解决此问题的方法论。 接着，第3和第4部分详细展示了四皇后问题的解决方案，可能是作为八皇后问题的一个简化版本来介绍。这表明课程可能先从较小规模的问题入手，逐步引导学生理解和处理复杂度更高的问题。 在第5部分，课程大纲概述了整个课程的结构，八皇后问题的例程应该是其中的一个关键章节。这部分内容可能会涉及到如何设计类结构以及成员函数，如`Queens`类的定义，包含了构造函数（`Queens(int size)`）、判断是否所有皇后位置已确定的函数`is_solved()`、打印当前布局的函数`print()`，以及用于插入和移除皇后的方法`insert()`和`remove()`。 在后续的代码片段中，可以看到类`Queens`的关键部分。`is_solved()`函数通过检查皇后数量（count）是否等于棋盘大小（board_size）来判断问题是否解决。`print()`函数则使用嵌套循环遍历二维数组`queen_square`，将每个位置的皇后状态输出到控制台。 这些代码示例展示了面向对象编程（Object-Oriented Programming，OOP）在数据结构中的应用，特别是如何使用类来组织和管理数据，以及如何通过方法来操作和验证问题的状态。八皇后问题是一个很好的实例，它结合了数组数据结构、递归和逻辑思维，有助于学生理解算法设计和实现的过程。 通过学习这部分内容，学生将能够掌握如何设计和实现一个通用的数据结构（如矩阵）来表示问题，并用C语言编写有效的函数来解决复杂问题。此外，他们还会了解如何测试和验证程序，确保解决方案的正确性和效率。这对于任何从事IT行业的人来说，都是不可或缺的基础技能。