九度OJ优化八皇后问题解法

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九度OJ八皇后问题是一个经典的计算机科学挑战,涉及了回溯算法(Backtracking)和逻辑推理,主要目标是在一个8×8的棋盘上放置八个皇后,使得任意两个皇后都不在同一行、同一列或对角线上。这个问题的优化重点在于减少对主对角线和副对角线判断的计算量,以提高算法效率。 首先,我们需要理解几个关键概念: 1. **数组hasCol**:用于记录某一列是否已经有皇后,帮助我们在搜索过程中避免重复放置。 2. **数组Cross** 和 **viceCross**:这两个数组用于检查当前位置与主对角线和副对角线的关系。Cross数组关注主对角线,从当前位置到右上角;viceCross数组关注副对角线,从当前位置到左下角。通过这两个数组,我们可以快速判断当前放置是否符合规则,减少不必要的递归。 **核心算法:深度优先搜索(DFS)** 函数Dfs是解决八皇后问题的核心部分,它采用递归的方式尝试在每一列中找到合适的放置位置。参数`num`表示当前正在处理的皇后位置,`cur`则记录已放置的皇后数量。当`num`达到8时,表示所有皇后都已放置,将当前布局打印出来并结束递归。 函数内部的循环遍历所有未被占用的列。如果`hasCol[i]`为真(即该列已有皇后),或者`Cross[i+num]`或`viceCross[i-num+20]`为真(即当前位置与主/副对角线冲突),则跳过此次尝试。若满足条件,就将皇后放在该列,更新相关数组状态,然后递归地继续在下一列寻找。当递归返回时,恢复该列的状态,以便尝试其他可能的布局。 **主函数**:主函数接收用户输入,包括棋盘大小`n`和每个测试用例中需要放置的皇后数量`count`。通过初始化数组,调用Dfs函数处理每个测试用例,直到处理完所有输入。 此代码实现了一种有效的解决方案,通过巧妙地利用数据结构和逻辑优化,能够在保证正确性的同时减少不必要的计算,提高了算法的运行效率。在九度OJ平台的1140题中,该代码已经成功通过测试,表明其在实际问题中的应用是可行且高效的。