回溯法(八皇后)
回溯法(探索与回溯法)是一种选优搜索法,又称为试探法,按选优条件向前搜索,以达到目标。但当探索到某一步时,发现原先选择并不优或达不到目标,就退回一步重新选择,这种走不通就退回再走的技术为回溯法,而满足回溯条件的某个状态的点称为”回溯点”。
八皇后问题,是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型案例。该问题是国际西洋棋棋手马克斯·贝瑟尔于1848年提出:在8×8格的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能互相攻击,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上,问有多少种摆法。 高斯认为有76种方案。1854年在柏林的象棋杂志上不同的作者发表了40种不同的解,后来有人用图论的方法解出92种结果。计算机发明后,有多种计算机语言可以解决此问题
代码:
public class Queen {
public static int num = 0;//累计方案
public static final int MAXQUEEN = 8;
public static int[] cols = new int[MAXQUEEN];//定义cols数组,表示8列棋子皇后摆放的位置,一列一列的插入
/** * * @param n 填第n列的皇后 */
public void getCount(int n){
boolean [] rows = new boolean[MAXQUEEN];//记录每列每个方格是否可以放皇后
for(int m = 0;m<n;m++){
rows[cols[m]] = true;
int d = n - m;//斜对角
//正斜方向
//if判断防止行数为负或大于最大行数
if(cols[m]-d>=0){
rows[cols[m] -d] = true;
}
//反斜方向
if(cols[m]+d<=(MAXQUEEN-1)){
rows[cols[m]+d] = true;
}
}
//到此知道了哪些位置不能放皇后
for(int i = 0;i<MAXQUEEN;i++){
if(rows[i]){
//不能放
continue;
}
cols[n] = i;
if(n<MAXQUEEN-1){
getCount(n+1);
}else{
//找到完整的一套方案
num++;
printQueen();
}
//下面可能仍然有合法位置
}
}
private void printQueen() {
System.out.println("第"+num+"种方案");
for(int i = 0;i<MAXQUEEN;i++){
for(int j = 0;j<MAXQUEEN;j++){
if(i == cols[j]){
System.out.print("0 ");
}else{
System.out.print("+ ");
}
}
System.out.println();
}
}
public static void main(String[] args){
Queen queen = new Queen();
queen.getCount(0);
}
}
结果:
第1种方案
0 + + + + + + +
+ + + + + + 0 +
+ + + + 0 + + +
+ + + + + + + 0
+ 0 + + + + + +
+ + + 0 + + + +
+ + + + + 0 + +
+ + 0 + + + + +
第2种方案
0 + + + + + + +
+ + + + + + 0 +
+ + + 0 + + + +
+ + + + + 0 + +
+ + + + + + + 0
+ 0 + + + + + +
+ + + + 0 + + +
+ + 0 + + + + +
未显示完全
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