xiaoyu's blog

Coding for a better life!

0%

八皇后问题

  • 八皇后问题是一个经典的问题:在一个8*8的国际象棋盘中,摆放8个皇后,使得任意两个皇后不能互相伤害。这就要求任意两个皇后不能在同一行、同一列、同一对角线。
  • 这个问题可以使用深搜来解决:
    一行一行找能摆放的位置,board[i][j] = 1 表示在(i, j)这个位置摆放了皇后
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
//
// Created by xiaoyu on 2019/10/6.
//

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;
const int n = 8;
int board[n][n];
int tot = 0;

int valid(int x, int y) {
for (int i = 0; i < x; i++) {
if (board[i][y] == 1) return 0;
}
for (int i = 0; i < x; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (board[i][j] == 1 && (abs(i - x) == abs(j - y))) {
return 0;
}
}
}
return 1;
}

void dfs(int x) {
if (x == n) {
tot++;
return;
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (valid(x, i)) {
board[x][i] = 1;
dfs(x + 1);
board[x][i] = 0;
}
}
}

int main() {
dfs(0);
cout << tot << endl;
return 0;
}

扩展到n皇后,在暂时不优化深搜时间的同时,这个解法的空间复杂度是n^2, 事实上,如果令 board[i] = j 表示第i行第j列放置了皇后,那么可以把上面的矩阵压缩成一维。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
//
// Created by xiaoyu on 2019/10/6.
//

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;
const int n = 8;
int board[n];
int tot = 0;

int valid(int x, int y) {
for (int i = 0; i < x; i++) {
if (board[i] == y || abs(i - x) == abs(board[i] - y)) return 0;
}
return 1;
}

void dfs(int x) {
if (x == n) {
tot++;
return;
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (valid(x, i)) {
board[x] = i;
dfs(x + 1);
}
}
}

int main() {
dfs(0);
cout << tot << endl;
return 0;
}