题目链接:力扣
解题思路:递归+回溯,n个皇后不能在同一行,同一列,同一斜线上,需要将n个皇后放在n*n的棋盘上,所以棋盘的每一行一定有一个皇后,因此可以第一行开始,在当前行放置皇后时,可以依次遍历每一列,尝试在该列上放置皇后。如果能够放置,则进入下一层递归。尝试在下一层开始放置皇后。对于n*n的棋盘可以使用二维数组保存每一个皇后的位置,不过也可以使用一维数组保存每个皇后的位置,这样更加节约空间,比如queen[0]=3,表示第一行第三列放置了一个皇后。
判断哪些位置可以放置皇后:
- 因为依次从每一行开始往下一行进行递归,所以行不用判断是否已经存在皇后。
- 对于列来说,可以使用一个额外的数组col表示哪些列上已经放置了皇后,
- 对于同一斜线。因为同一斜线对x轴的夹角为45°(与x正轴方向45°或者与x负轴方向45°),同一斜线上的点满足一个规律,对于两个坐标(x1,y1),(x2,y2)在同一斜线上,则Math.abs(x1-x2)==Math.abs(y1-y2)
递归函数:process(int[] col, int[] queen, int num, List<List<String>> result):
- 参数:col保存哪些列上有皇后,col[0]=1,表示第0列上有皇后,col[0]=0,表示没有。queen保存皇后的位置,num表示当前需要在第几行放置皇后(从第0行开始放置)。result保存结果
- 递归终止条件:
- 如果num=n,则表示已经放置完所有的皇后了。生成一个结果,并保存在result中
- 否则:依次遍历每一列:
- 判断当前位置能够放置皇后:
- 能放置:
- col[i]=1,表示第i列放置了一个皇后
- queen[num]=i,第num行第i列有一个皇后
- process(col, queen, num + 1, result),在num+1行放置皇后
- 回溯:col[i] = 0,表示第i列可以放置皇后。也就是取消在num行第i列放置皇后,接下来后执行for循环,在下一列放置皇后。从而枚举所有可以位置皇后的位置
- 能放置:
- 判断当前位置能够放置皇后:
AC代码:
class Solution {
public static List<List<String>> solveNQueens(int n) {
List<List<String>> result = new ArrayList<>();
int[] col = new int[n];
int[] queen = new int[n];
process(col, queen, 0, result);
return result;
}
public static void process(int[] col, int[] queen, int num, List<List<String>> result) {
if (num == col.length) {
generateData(queen, result);
}
for (int i = 0; i < col.length; i++) {
if (isPlace(col, queen, num, i)) {
col[i] = 1;
queen[num] = i;
process(col, queen, num + 1, result);
col[i] = 0;
}
}
}
//判断当前位置(x1,y1)是否可以放置皇后
public static boolean isPlace(int[] col, int[] queen, int x1, int y1) {
if (col[y1] == 1) {
return false;
}
boolean flag = true;
for (int x2 = 0; x2 < x1; x2++) {
int y2 = queen[x2];
if (Math.abs(x1 - x2) == Math.abs(y1 - y2)) {
return false;
}
}
return true;
}
//生成结果加入到result中
public static void generateData(int[] queen, List<List<String>> result) {
List<String> data = new ArrayList<>();
for (int col : queen) {
char[] row = new char[queen.length];
Arrays.fill(row, '.');
row[col] = 'Q';
String rowStr = new String(row);
data.add(rowStr);
}
result.add(data);
}
}