回溯算法解八皇后問題(java版)

    八皇后問題是學習回溯算法時不得不提的一個問題,用回溯算法解決該問題邏輯比較簡單。

    下面用java版的回溯算法來解決八皇后問題。

    八皇后問題,是一個古老而著名的問題,是回溯算法的典型案例。該問題是國際西洋棋棋手馬克斯·貝瑟爾於1848年提出:在8×8格的國際象棋上擺放八個皇后,使其不能互相攻擊,即任意兩個皇后都不能處於同一行、同一列或同一斜線上,問有多少種擺法。

     思路是按行來規定皇后,第一行放第一個皇后,第二行放第二個,然後通過遍歷所有列,來判斷下一個皇后能否放在該列。直到所有皇后都放完,或者放哪都不行。

    詳細一點說,第一個皇后先放第一行第一列,然後第二個皇后放在第二行第一列、然後判斷是否OK,然後第二列、第三列、依次把所有列都放完,找到一個合適,繼續第三個皇后,還是第一列、第二列……直到第8個皇后也能放在一個不衝突的位置,算是找到了一個正確解。然後回頭繼續第一個皇后放第二列,後面繼續循環……

    好了,開始上代碼。

  1. package huisu;  
  2.   
  3. /** 
  4.  * Created by wolf on 2016/3/16. 
  5.  */  
  6. public class WolfQueen {  
  7.     /** 
  8.      * 一共有多少個皇后(此時設置爲8皇后在8X8棋盤,可以修改此值來設置N皇后問題) 
  9.      */  
  10.     int max = 8;  
  11.     /** 
  12.      * 該數組保存結果,第一個皇后擺在array[0]列,第二個擺在array[1]列 
  13.      */  
  14.     int[] array = new int[max];  
  15.   
  16.     public static void main(String[] args) {  
  17.         new WolfQueen().check(0);  
  18.     }  
  19.   
  20.     /** 
  21.      * n代表當前是第幾個皇后 
  22.      * @param n 
  23.      * 皇后n在array[n]列 
  24.      */  
  25.     private void check(int n) {  
  26.         //終止條件是最後一行已經擺完,由於每擺一步都會校驗是否有衝突,所以只要最後一行擺完,說明已經得到了一個正確解  
  27.         if (n == max) {  
  28.             print();  
  29.             return;  
  30.         }  
  31.         //從第一列開始放值,然後判斷是否和本行本列本斜線有衝突,如果OK,就進入下一行的邏輯  
  32.         for (int i = 0; i < max; i++) {  
  33.             array[n] = i;  
  34.             if (judge(n)) {  
  35.                 check(n + 1);  
  36.             }  
  37.         }  
  38.     }  
  39.   
  40.     private boolean judge(int n) {  
  41.         for (int i = 0; i < n; i++) {  
  42.             if (array[i] == array[n] || Math.abs(n - i) == Math.abs(array[n] - array[i])) {  
  43.                 return false;  
  44.             }  
  45.         }  
  46.         return true;  
  47.     }  
  48.   
  49.     private void print()  {  
  50.         for (int i = 0; i < array.length; i++) {  
  51.             System.out.print(array[i] + 1 + " ");  
  52.         }  
  53.         System.out.println();  
  54.     }  
  55. }  
package huisu;

/**
 * Created by wolf on 2016/3/16.
 */
public class WolfQueen {
    /**
     * 一共有多少個皇后(此時設置爲8皇后在8X8棋盤,可以修改此值來設置N皇后問題)
     */
    int max = 8;
    /**
     * 該數組保存結果,第一個皇后擺在array[0]列,第二個擺在array[1]列
     */
    int[] array = new int[max];

    public static void main(String[] args) {
        new WolfQueen().check(0);
    }

    /**
     * n代表當前是第幾個皇后
     * @param n
     * 皇后n在array[n]列
     */
    private void check(int n) {
        //終止條件是最後一行已經擺完,由於每擺一步都會校驗是否有衝突,所以只要最後一行擺完,說明已經得到了一個正確解
        if (n == max) {
            print();
            return;
        }
        //從第一列開始放值,然後判斷是否和本行本列本斜線有衝突,如果OK,就進入下一行的邏輯
        for (int i = 0; i < max; i++) {
            array[n] = i;
            if (judge(n)) {
                check(n + 1);
            }
        }
    }

    private boolean judge(int n) {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (array[i] == array[n] || Math.abs(n - i) == Math.abs(array[n] - array[i])) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    private void print()  {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.print(array[i] + 1 + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}
    以上就是所有代碼。邏輯還比較簡單,逐行判斷,依次遍歷,直到找到該行合適列才進入下一行。


    

    


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