N皇后问题(DFS-深度优先算法)
N皇后问题(DFS-深度优先算法)
题目描述:
在 N×N 的方格棋盘放置了 N 个皇后,使得它们不相互攻击(即任意 22 个皇后不允许处在同一排,同一列,也不允许处在与棋盘边框成 45° 的斜线上。你的任务是,对于给定的 N,求出有多少种合法的放置方法。
输入描述:
输入中有一个正整数 N<=10,表示棋盘和皇后的数量
输出描述:
为一个正整数,表示对应输入行的皇后的不同放置数量。
输入输出样例:
示例:
输入:
5
输出:
10
运行限制:
最大运行时间:1s
最大运行内存: 256M
解题思路
- 设置当前行为第一行,当前列为第一列,从第一行第一列(1,1)开始搜索,也就是说皇后只能从第一行放到第N行,我们也就不用再考虑同一行的问题,只需要去判断同一列和同一斜线的问题。
- 利用数组进行存储,如:x[a] = i,就表示第a个皇后在第a行的第i列(即不用考虑同一行的问题);
- 同一列的判断: 只需要判断其行数和列数是否相等,即 x[a] != x[i]
- 同一斜线的判断: 只需要判断其
行之差
!=列之差
即可 - 进行搜索: 当搜索到N+1行的时候,就表示第N行已经搜索完成,就将记录进行 +1 处理
- 若在当前位置上不满足条件就进行回溯
JAVA语言:
import java.util.Scanner;
import static java.lang.Math.abs;
public class Main {
static int x[] = new int[15];
static int sum, n;
static boolean PD(int k) {
for (int i = 1; i < k; i++) {
if (abs(k - i) == abs(x[k] - x[i]))
return false;
else if (x[k] == x[i])
return false;
//即判断是否符合条件来放,i表示皇后所在的行数,x[i]表示所在的列数,
//所以前面那个条件用来判断两个皇后是否在对角线上,后面用来判断是否在同一列上。
//行数不需要判断,因为他们本身的i就代表的是行数
}
return true;
}
static boolean check(int a) {
if (a > n)
sum++;
else
return false;
return true;
}
static void DFS(int a) {
if (check(a))
return;
else
for (int i = 1; i <= n; i++) {
x[a] = i;
//第a个皇后放的列数
if (PD(a))
//判断是否能放这步
DFS(a + 1);
//能的话进行下一个皇后的放置
else continue;
//不能就下一列
}
}
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
n = in.nextInt();
//表示几个皇后
DFS(1);
//每次都从第一个皇后开始
System.out.println(sum);
}
}