这是是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型案例。
简介
八皇后问题是一个以国际象棋为背景的问题:
如何能够在 8×8 的国际象棋棋盘上放置八个皇后,使得任何一个皇后都无法直接吃掉其他的皇后。
为了达到此目的,任两个皇后都不能处于同一条横行、纵行或斜线上。
解答
思路是按行来规定皇后,第一行放第一个皇后,第二行放第二个。
通过遍历所有列,来判断下一个皇后能否放在该列。
直到所有皇后都放完,或者放哪都不行。
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| public class Queen { private int[] column; private int[] rup; private int[] lup; private int[] queen; private int num;
public Queen() { column = new int[8 + 1]; rup = new int[(2 * 8) + 1]; lup = new int[(2 * 8) + 1]; for (int i = 1; i <= 8; i++) column[i] = 0; for (int i = 1; i <= (2 * 8); i++) rup[i] = lup[i] = 0;
queen = new int[8 + 1]; }
public void backtrack(int i) { if (i > 8) { showAnswer(); } else { for (int j = 1; j <= 8; j++) { if ((column[j] == 0) && (rup[i + j] == 0) && (lup[i - j + 8] == 0)) { queen[i] = j; column[j] = rup[i + j] = lup[i - j + 8] = 1; backtrack(i + 1); column[j] = rup[i + j] = lup[i - j + 8] = 0; } } } }
protected void showAnswer() { num++; System.out.println("\n解答" + num); for (int y = 1; y <= 8; y++) { for (int x = 1; x <= 8; x++) { if (queen[y] == x) { System.out.print("Q"); } else { System.out.print("-"); } } System.out.println(); } }
public static void main(String[] args) { Queen queen = new Queen(); queen.backtrack(1); } }
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拓展
八皇后问题可以拓展为N皇后问题。
这时棋盘的大小变为 n1 × n1,而皇后个数也变成 n2。
显然仅当 n1 ≥ 4 或者 n2 ≥ 1 时问题有解。
其实本质和八皇后一样,但是需要先判断是否有解。
END…