C++实现N皇后问题:动态内存、类与安全判断

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N皇后问题是经典的计算机科学问题,它要求在N×N的棋盘上放置N个皇后,使得任何两个皇后都不在同一行、同一列或对角线上相互攻击。这道题目是CS206课程的作业,要求使用C++编程语言实现。主要涉及以下几个关键知识点: 1. **动态内存分配**:由于棋盘的大小是可变的(由输入的整数N确定),因此需要使用动态内存分配技术,例如`int** chessboard = new int*[N];`,来创建一个N×N的二维整型数组,用于存储棋盘状态。 2. **类和构造函数**:题目提供了`NQueens`类,包含私有成员变量`chessboard`(指向动态分配的二维数组)和`N`(表示棋盘的大小)。类中定义了构造函数`NQueens(int n)`,用于初始化棋盘并根据传入的n值动态分配内存。 3. **核心算法**: - `solve_NQ(int row, int col)` 函数是解决N皇后问题的核心,它采用回溯法或迭代加深搜索等递归策略,尝试在给定行(row)和列(col)放置皇后,然后检查是否与已放置的皇后冲突。若冲突则回溯,否则继续在下一个空格尝试。 - `check_chessboard(int** board, const int n)` 函数用于判断当前棋盘上的皇后布局是否安全,即检查所有皇后间的位置关系。如果全部安全,则返回1或true;否则返回0或false。 4. **辅助函数**:虽然题目没有明确提及,但可能需要`isSafe(int row, int col)`这样的辅助函数,用于检查在特定行(row)和列(col)放置皇后是否安全。这个函数通常会检查该位置是否与之前放置的皇后在同一行、列或对角线上。 5. **棋盘打印**:`print_chessboard()` 函数负责将解出的皇后布局以字符串形式打印出来,方便查看结果。它会遍历`chessboard`数组,并根据元素值(0表示未放置皇后,1表示有皇后)在对应位置打印'.'或'Q'。 6. **文件提交**:学生需要提交两个文件:`CS206_studentID_name(CN).cpp`(包含完成的类实现)和`CS206_studentID_name(CN).hand`(可能用于提交代码解释或报告)。 完成这个任务时,除了实现以上功能外,还需要注意代码的清晰性和效率,确保在大规模N值下也能有效运行。同时,记得遵循课堂规定,按时提交作业。