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问题描述:
实现代码与解析:
回溯:
原理思路:
问题描述:
按照国际象棋的规则,皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子。
n 皇后问题 研究的是如何将 n
个皇后放置在 n×n
的棋盘上,并且使皇后彼此之间不能相互攻击。
给你一个整数 n
,返回所有不同的 n 皇后问题 的解决方案。
每一种解法包含一个不同的 n 皇后问题 的棋子放置方案,该方案中 'Q'
和 '.'
分别代表了皇后和空位。
示例 1:
输入:n = 4 输出:[[".Q..","...Q","Q...","..Q."],["..Q.","Q...","...Q",".Q.."]] 解释:如上图所示,4 皇后问题存在两个不同的解法。
示例 2:
输入:n = 1 输出:[["Q"]]
实现代码与解析:
回溯:
class Solution {
public:
//判断位置是否有效
bool isvaild(int row,int col,int n,vector<string> solveNQueens)
{
//列上是否有Q
for(int i=0;i<row;i++)
{
if(solveNQueens[i][col]=='Q')
{
return false;
}
}
//左上对角线上是否有Q
for(int i=row-1,j=col-1;i>=0&&j>=0;i--,j--)
{
if(solveNQueens[i][j]=='Q')
{
return false;
}
}
//右上对角线上是否有Q
for(int i=row-1,j=col+1;i>=0&&j<n;i--,j++)
{
if(solveNQueens[i][j]=='Q')
{
return false;
}
}
return true;
}
vector<vector<string>> result;//记录结果
//回溯算法
void backtracking(int n,int row,vector<string> chessboard)
{
//全部遍历完了
if(row==n)
{
result.push_back(chessboard);
}
for(int col=0;col<n;col++)
{
if(isvaild(row,col,n,chessboard))
{
chessboard[row][col]='Q';//处理
backtracking(n,row+1,chessboard);
chessboard[row][col]='.';//回溯
}
}
}
vector<vector<string>> solveNQueens(int n)
{
vector<string> chessboard(n,string(n,'.'));//初始化棋盘上都为点
backtracking(n,0,chessboard);
return result;
}
};
原理思路:
看起来很难,但其实与其他回溯题差别不大,只不过我们通常是处理一个数组集合,这里我们要处理的是一个二维的集合。我们把每层当作一层循环,每确定一个位置就再向下去寻找下一个位置。
首先就是确定递归的终止条件,显然就是每层都遍历完就找到结果了。
然后就是循环逻辑,我们要写一个判断位置是否有效的函数,来确定此位置是否可以放皇后。根据题目,不能在同一行,同一列,同一斜线的位置,我们可以写出以下代码:
//判断位置是否有效
bool isvaild(int row,int col,int n,vector<string> solveNQueens)
{
//列上是否有Q
for(int i=0;i<row;i++)
{
if(solveNQueens[i][col]=='Q')
{
return false;
}
}
//左上对角线上是否有Q
for(int i=row-1,j=col-1;i>=0&&j>=0;i--,j--)
{
if(solveNQueens[i][j]=='Q')
{
return false;
}
}
//右上对角线上是否有Q
for(int i=row-1,j=col+1;i>=0&&j<n;i--,j++)
{
if(solveNQueens[i][j]=='Q')
{
return false;
}
}
return true;
}
当然在此之前我们要构建一个棋盘初始化放入 ' . ' ,这样可以方便后面我们的输出。
判断符合条件后,就是开始递归和回溯了。
if(isvaild(row,col,n,chessboard))
{
chessboard[row][col]='Q';//处理
backtracking(n,row+1,chessboard);
chessboard[row][col]='.';//回溯
}