搜索
写经验 领红包
 > 教育

经典回溯算法(八皇后问题)详解(回溯法八皇后算法思想)

导语:「数据结构与算法」八皇后问题-回溯法

1、问题描述:

n 皇后问题研究的是如何将 n 个皇后放置在 n×n 的棋盘上,并且使得皇后彼此之间不能相互攻击。

2、具体案例:八皇后的问题

八皇后的一种解法

3、解决方案:以N=4, 4皇后解法说明图示

四皇后问题图示

四皇后问题教材图示

八皇后问题如果用穷举法需要尝试88=16,777,216种情况。每一列放一个皇后,可以放在第 1 行,第 2 行,……,直到第8行。穷举的时候从所有皇后都放在第1行的方案开始,检验皇后之间是否会相互攻击。如果会,把列H的皇后挪一格,验证下一个方案。移到底了就“进位”到列G的皇后挪一格,列H的皇后重新试过全部的8行。这种方法是非常低效率的,因为它并不是哪里有冲突就调整哪里,而是盲目地按既定顺序枚举所有的可能方案。

回溯算法优于穷举法。将列A的皇后放在第一行以后,列B的皇后放在第一行已经发生冲突。这时候不必继续放列C的皇后,而是调整列B的皇后到第二行,继续冲突放第三行,不冲突了才开始进入列C。如此可依次放下列A至E的皇后,如图2所示。将每个皇后往右边横向、斜向攻击的点位用叉标记,发现列F的皇后无处安身。这时回溯到列E的皇后,将其位置由第4行调整为第8行,进入列F,发现皇后依然无处安身,再次回溯列E。此时列E已经枚举完所有情况,回溯至列D,将其由第2行移至第7行,再进入列E继续。按此算法流程最终找到如图3所示的解,成功在棋盘里放下了8个“和平共处”的皇后。继续找完全部的解共92个。

回溯算法求解八皇后问题的原则是:有冲突解决冲突,没有冲突往前走,无路可走往回退,走到最后是答案。为了加快有无冲突的判断速度,可以给每行和两个方向的每条对角线是否有皇后占据建立标志数组。放下一个新皇后做标志,回溯时挪动一个旧皇后清除标志。

4、代码解决

N皇后C语言代码图示

免责声明:本站部份内容由优秀作者和原创用户编辑投稿,本站仅提供存储服务,不拥有所有权,不承担法律责任。若涉嫌侵权/违法的,请反馈,一经查实立刻删除内容。本文内容由快快网络小玥创作整理编辑!