1.八皇后问题介绍
八皇后问题,是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型案例。该问题是国际西洋棋棋手马克斯·贝瑟尔于
1848 年提出:在 8×8 格的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能互相攻击,即:任意两个皇后都不能处于同一行、
同一列或同一斜线上,问有多少种摆法(92)。
2.八皇后问题算法思路分析
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第一个皇后先放第一行第一列
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第二个皇后放在第二行第一列、然后判断是否 OK, 如果不 OK,继续放在第二列、第三列、依次把所有列都
放完,找到一个合适 -
继续第三个皇后,还是第一列、第二列……直到第 8 个皇后也能放在一个不冲突的位置,算是找到了一个正确
解 -
当得到一个正确解时,在栈回退到上一个栈时,就会开始回溯,即将第一个皇后,放到第一列的所有正确解,
全部得到. -
然后回头继续第一个皇后放第二列,后面继续循环执行 1,2,3,4 的步骤
说明:
理论上应该创建一个二维数组来表示棋盘,但是实际上可以通过算法,用一个一维数组即可解决问题. arr[8] =
{0 , 4, 7, 5, 2, 6, 1, 3} //对应 arr 下标 表示第几行,即第几个皇后,arr[i] = val , val 表示第 i+1 个皇后,放在第 i+1
行的第 val+1 列
3.八皇后问题算法代码实现
public class Queue8 {
// 定义一个max表示共有多少个皇后
int max = 8;
// 定义数组array,保存皇后放置位置的结果,比如arr = {0,4,7,5,2,6,1,3}
int[] array = new int[max];
static int count = 0;
static int judgeCount = 0;
public static void main(String[] args) {
// 测试
Queue8 queue8 = new Queue8();
queue8.check(0);
System.out.printf("一共有%d解法", count);
System.out.printf("一共判断冲突的次数%d次", judgeCount);
}
// 编写一个方法,放置第n个皇后
// 特别注意:check是每一次递归时,进入到check中都有for(int i = 0; i < max; i++)
private void check(int n) {
judgeCount++;
if (n == max) { // n=8,其实8个皇后就已然放好
print();
return;
}
// 依次放入皇后,并判断是否冲突
for (int i = 0; i < max; i++) {
// 先把当前这个皇后n,放到该行的第一列
array[n] = i;
// 判断当放置第n个皇后到i列时,是否冲突
if (judge(n)) {// 不冲突
// 接着放n+1个皇后,即开始递归
check(n + 1);
}
// 如果冲突,就继续执行 array[n] = i; 即将第 n 个皇后,放置在本行得 后移的一个位置
}
}
// 查看当我们放置第n个皇后,就去检测该皇后是否和前面已经摆放的皇后冲突
/**
*
* @param n 表示第n个皇后
* @return
*/
private boolean judge(int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
// 说明
// 1. array[i] == array[n] 表示判断 第 n 个皇后是否和前面的 n-1 个皇后在同一列
// 2. Math.abs(n-i) == Math.abs(array[n] - array[i]) 表示判断第 n 个皇后是否和第 i 皇后是否在同一斜线
// n = 1 放置第 2 列 1 n = 1 array[1] = 1
// Math.abs(1-0) == 1 Math.abs(array[n] - array[i]) = Math.abs(1-0) = 1
// 3. 判断是否在同一行, 没有必要,n 每次都在递增
if (array[i] == array[n] || Math.abs(n - i) == Math.abs(array[n] - array[i])) {
return false;
}
}
return true;
}
// 写一个方法可以将皇后摆放的位置输出
private void print() {
count++;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.print(array[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}