解决N皇后问题的算法实现
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更新于2024-09-07
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"N皇后问题是一个经典的回溯算法问题,目标是在一个N×N的棋盘上放置N个皇后,要求任何两个皇后不能在同一行、同一列或对角线上。题目给出了输入和输出的示例,并指出源来自2008年杭州电子科技大学程序设计竞赛。给出的代码实现是C++版本,主要包含`dfs`深度优先搜索函数和`judge`判断冲突函数。"
在N皇后问题中,我们通常采用回溯法来解决。回溯法是一种试探性的解决问题的方法,它尝试分步地构建解决方案,并在每一步都检查当前的解是否满足问题的条件。如果不满足,就退回一步,改变之前的选择,继续尝试。在这个问题中,`dfs`函数用于递归地尝试放置皇后,而`judge`函数用于检查当前位置的皇后是否与已放置的皇后冲突。
代码中,`int a[11]`数组用来存储当前皇后的位置,`int b[11]`数组用于标记某一行是否已经被占用。`m`变量存储棋盘的大小,`sum`记录合法的皇后放置方案数,`M[11]`数组存储每个棋盘大小的解决方案数。
`main`函数首先初始化数组并遍历1到10,对每个棋盘大小调用`dfs`进行递归搜索,然后输出对应大小棋盘的解决方案数。`dfs`函数通过一个for循环尝试在每一列放置皇后,如果当前列可以放置,就递归地尝试下一行,否则回溯到上一行改变选择。`judge`函数则检查当前位置的皇后是否与已经放置的皇后冲突,如果冲突,则返回,不增加解决方案数。
对于给定的样例输入:
```
1
8
5
0
```
输出结果应该是:
```
1
92
10
```
这表明当棋盘大小为1时,有1种合法的放置方法;当棋盘大小为8时,有92种方法;而当棋盘大小为5时,有10种方法。
N皇后问题的解法展示了如何利用回溯法解决约束优化问题,通过不断地尝试和撤销来寻找所有可能的解,而判断函数则确保了每一步的合法性。这个问题在计算机科学中被广泛用作教学实例,因为它涉及到基本的递归和回溯策略,以及数组和条件判断等编程概念。
2011-12-13 上传
2023-06-10 上传
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