问题描述:
在n*n的棋盘上放置彼此不受攻击的n个皇后。按国际象棋的规则,皇后可以与之处在同一行或者同一列或同一斜线上的棋子。
n后问题等价于在n*n格的棋盘上放置n皇后,任何2个皇后不放在同一行或同一列的斜线上。
算法设计:
|i-k|=|j-l|成立,就说明2个皇后在同一条斜线上。可以设计一个place函数,测试是否满足这个条件。
1 当i>n时,算法搜索至叶节点,得到一个新的n皇后互不攻击放置方案,当前已找到的可行方案sum加1.
2 当i<=n时,当前扩展结点Z是解空间中的内部结点。该结点有x[i]=1,2,3....n共n个儿子节点。
对当前扩展结点Z的每个儿子节点,由place检察其可行性。并以深度优先的方式递归地对可行子树,或剪去不可行子树。
算法描述:
#include#include using namespace std;class Queen{ friend int nQueen(int);private: bool Place(int k); void Backtrack(int t); int n, * x; long sum;};bool Queen::Place(int k){ for(int j=1;j n) sum++; else for(int i=1;i<=n;i++) { x[t] = i; if(Place(t)) Backtrack(t+1); }}int nQueen(int n){ Queen X; X.n = n; X.sum = 0; int *p = new int [n+1]; for(int i=0;i<=n;i++) p[i] = 0; X.x = p; X.Backtrack(1); delete [] p; cout< <
执行结果:
迭代回溯:
数组x记录了解空间树中从根到当前扩展结点的路径,这些信息已包含了回溯法在回溯时所需要的信息。利用数组x所含的信息,可将上述回溯法表示成非递归形式,进一步省去O(n)递归栈空间。
n后问题的非递归迭代回溯法Backtrack可描述如下:
#include#include using namespace std;class Queen{ friend int nQueen(int);private: bool Place(int k); void Backtrack(void);//......... int n, * x; long sum;};bool Queen::Place(int k){ for(int j=1;j 0) { x[k]+=1; while( (x[k]<=n) && !(Place(k)) )//k还不是最后的叶子结点,且位置没有冲突 x[k] += 1; if(x[k] <= n) if(k == n)//k是叶子结点 sum++; else { k++; x[k] = 0; } else k--; }}int nQueen(int n){ Queen X; X.n = n; X.sum = 0; int *p = new int [n+1]; for(int i=0;i<=n;i++) p[i] = 0; X.x = p; X.Backtrack();//...... delete [] p; cout< <
执行结果: