經典算法10:回溯法求解八皇后
八皇后問題: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于同一行、同一列或同一斜線上,問有多少種擺法。
思路:簡單的說就是 從當前列中依次選取位置,與前面列中選取的位置進行比較,判斷是否沖突,若沖突,回溯到上一列尋找,否則進入下一列尋找位置
1、從column=0列中選取一個位置,column+1,轉到2。(這里column為當前列 值為0~7),
2、從第column列中選取一個位置, 轉到3。
3、判斷是否與前面各列選取位置沖突。
若沖突:判斷column列中位置是否全部判斷過,若是 轉到5,否則 直接轉到2;
否則:轉到4。
4、判斷是否到最后一列。
若到最后一列說明本次查找成功,記錄位置并將結果輸出,轉到5;
否則,記錄當前位置,進入下一列尋找合適位置,即column+1轉到2
5、判斷是否回溯到第一列。
若是:結束。
否則:繼續回溯,回溯到上一列繼續選取位置,即column-1轉到2 。
View Codeusing System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace eightQueen { //八皇后問題: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于同一行、同一列或同一斜線上,問有多少種擺法。 class Program { static void Main(string[] args) { DateTime time1 = DateTime.Now; QueenArithmetic(8); //皇后個數可選 DateTime time2 = DateTime.Now; TimeSpan span = time2 - time1; Console.WriteLine("\n執行時間:"+span); Console.ReadKey(); } //定義解決皇后問題方法,使用回溯法,根據皇后數量獲取結果 static void QueenArithmetic(int queenNum) { int[] Queen = new int[queenNum]; //保存每次成功的結果,索引代表所在列,值代表皇后在該列的位置 int row = 0; //當前所在的行 int column = 0; //當前所在列 Queen[0]=-1; int count = 0; //用來記錄當前是第幾種擺法 while (true) { for (row = Queen[column]+1; row < queenNum; row++) //遍歷本次回溯 該列中未被訪問到的行 { if (!IsConflict(Queen, column, row)) //如果不沖突 { break; } } if (row >= queenNum) //沒有找到合適的位置 { if (column == 0) //如果當前已經回溯到了第一列 { break; //退出while循環,整個過程結束 } else { Queen[column] = -1; //否則回溯到上一列 column--; } } else //找到了合適的位置 { Queen[column] = row; column++; //為下一列找合適位置 if (column < queenNum)//如果當前不是最后一列 { Queen[column] = -1; } else //說明本次查找完畢,開始打印輸出 { PrintQueen(Queen, queenNum, ++count);//打印輸出當前結果 column--; //回溯到上一列繼續查找 } } } } //根據獲得的皇后數組,判斷當前位置(row,column)是否與前面沖突 static bool IsConflict(int[] queen, int column, int row) { for (int exsitColumn = 0; exsitColumn < column; exsitColumn++) //遍歷當前列之前的所有列中找到的皇后位置,檢測是否與當前位置沖突 { int exsitRow = queen[exsitColumn]; int span = column - exsitColumn; if ((row == exsitRow) || (row == exsitRow + span) || (row == exsitRow - span)) //如果在同一行或者同一條斜線上 { return true; //即沖突 } } return false; } //打印輸出結果 static void PrintQueen(int[] queen,int queenNum, int count) { Console.WriteLine("\n第{0}種擺法:", ++count); for (int c = 0; c < queenNum; c++) { for (int r = 0; r < queenNum; r++) { if (r == queen[c]) { Console.Write("Q"); } else { Console.Write("*"); } } Console.Write("\n"); } } } } </pre>
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