八皇后、N皇后问题的求解。

开始我还不懂啥叫回溯,写完后一查发现好像我写的这个就是回溯耶微笑

注:main函数第一行把输出流定位到txt文件,可在源的目录下查看哦

#include<cmath>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
#define N 11
int used_colunmn[N]={0};//记录已经占用的列
int a[N+1]={0};
int loop[N+1]={0};

void printqueen(int a[],int count)
{
	printf("\n%d:\n\n",count);//count之前多写了一个++,这个++不会继承下去,所以表现的就是整体的标号+1了
	for(int i=1;i<=N;i++)
	{
		printf(" _");
	}
	printf("\n");
	for(int i=1;i<=N;i++)
	{
		for(int j=1;j<a[i];j++)
			printf("|_");
		printf("|O");
		for(int j=a[i]+1;j<=N;j++)
			printf("|_");
		printf("|");
		printf("\n");
	}
}
bool ifexsist(int layer)//loop[2]==q||loop[2]==loop[1]||(abs(loop[1]-loop[2])<=1)
{
	bool judge=0;//座标(x,y).本点(loop[layer],layer),前面的点:(a[i],i)
	if(layer!=1&&abs(loop[layer]-a[layer-1])<=1)
		return 0;
	for(int i=1;i<layer;i++)
	{
		if(a[i]==loop[layer])//注意后边的变量是loop
			return 0;
		if(abs(loop[layer]-a[i])==abs(layer-i))//不在一条斜线上
			return 0;
		//else //这个else加的…………真是一坨屎
	}
	return 1;
}

void guess_queen(int layer)
{
	if(layer>N) return;
	for(loop[layer]=1;loop[layer]<=N;loop[layer]++)//for循环迭代,loop值被修改了!!//设计的没问题
	{		
		if(layer==1)
			memset(a,0,(N+1)*sizeof(int));
		else
		{
			if(!ifexsist(layer))
				continue;//leave
		}
		a[layer]=loop[layer];
		if(layer==N)
		{
			printqueen(a,++loop[0]);
			continue;//开始没加continue,但是影响不大
		}
		guess_queen(layer+1);
	}
}
int main()
{
	freopen("queen.txt","w",stdout);
	printf("%d皇后问题——————\n",N);
	guess_queen(1);
}
//ifexist 犯了大错,else写的不是地方我还以为那个函数没问题
//皇后终于调试完了,加了一个对角线条件,开始还以为写错了
//这个计算的方法有缺点,不能求出排除对称的、旋转的解!
//另外算法复杂度为n^n,不知道最好的解法速度如何?
这个问题最开始我是求解5皇后,考虑的是该如何遍历各种可能的情况。

后来选择了用一维数组而不是二维数组,因为二维数组两个for嵌套,太臃肿了。

于是定义一个a[ ],其中元素的值代表所在的列数。也就是说,例如a[5+1]={0,1,2,3,4,5}就是对角线的排布。

然后嵌套了5层循环(好吧因为用一维数组确实不好思考)………

5皇后的问题搞定,下面的工作就是define一个N以能够实现n皇后问题。

然后欠的债早晚要还,开始把5层循环修改成迭代结构。

改迭代的时候出了一些问题,都在程序里注释了。中午睡了个觉脑子抽了把判断是否是解的函数ifexsist中多加了个else……


不过最终还是写好了!~!啥也没参考纯手写时间复杂度O(n^n)空间复杂度O(n)


附上解的个数——

解的个数

下表给出了 n 皇后问题的解的个数包括独立解UOEIS中的数列A002562)以及互不相同的解DOEIS中的数列A000170)的个数:

n

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

..

24

25

26

U:

1

0

0

1

2

1

6

12

46

92

341

1,787

9,233

45,752

..

28,439,272,956,934

275,986,683,743,434

2,789,712,466,510,289

D:

1

0

0

2

10

4

40

92

352

724

2,680

14,200

73,712

365,596

..

227,514,171,973,736

2,207,893,435,808,352

22,317,699,616,364,044



不自量力的跑了一下25皇后…………太漫长了

然后还是跑14皇后吧!跑完之后发现txt竟然有166MB。。。

贴图纪念一下



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