八皇后问题(回溯算法)

问题描述

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!


八皇后问题

回溯

回溯算法的基本思想是:从一条路往前走,能进则进,不能进则退回来,换一条路再试。八皇后问题就是回溯算法的典型,第一步按照顺序放一个皇后,然后第二步符合要求放第2个皇后,如果没有位置符合要求,那么就要改变第一个皇后的位置,重新放第2个皇后的位置,直到找到符合条件的位置就可以了。回溯在迷宫搜索中使用很常见,就是这条路走不通,然后返回前一个路口,继续下一条路。回溯算法说白了就是穷举法

思路分析

  1. 第一个皇后先放第一行第一列
  1. 第二个皇后放在第二行第一列、然后判断是否OK, 如果不OK,继续放在第二列、第三列、依次把所有列都放完,找到一个合适位置
  1. 继续第三个皇后,还是第一列、第二列……直到第8个皇后也能放在一个不冲突的位置,算是找到了一个正确解
  1. 当得到一个正确解时,在栈回退到上一个栈时,就会开始回溯,即将第一个皇后,放到第一列的所有正确解,全部得到.然后回头继续第一个皇后放第二列,后面继续循环执行 1,2,3,4的步骤

代码实现

public class Queen8 {

    private int max = 8;   // 皇后个数
    int[] array = new int[max];  // 存放皇后的数组   数组下标 表示 行   数组值表示列
    private static int count = 0;  // 统计



    public static void main(String[] args) {
        Queen8 queen8 = new Queen8();
        queen8.check(0);
        System.out.println("摆法一共有:" + count + "\t 种");

   
    }


    /**
     * @param
     * @return
     * @description 放置皇后
     **/
    private void check(int n) {
        if (n == max) {
            print();
            return;
        }
        for (int i = 0; i < max; i++) {
            array[n] = i;
            if (judge(n)) {
                // 不冲突  继续放下一个皇后
                check(n + 1);
            }
            // 如果冲突  接着循环下一列  继续判断
        }
    }

    /**
     * @param
     * @return
     * @description 判断是否冲突
     **/
    private boolean judge(int n) {

        // 检测底 n 个之前放置的皇后是否冲突
        for (int i = 0; i < n; i++) {

            //  同行 || 同列 || 同斜线 则说明冲突 返回false ;
            //  array[i] == array[n]  数组值 表示列
            //   Math.abs(n-i) == Math.abs(array[n] - array [i])   2个点的行差 == 列差  则2个点在同一斜线上
            //  同一行 则不需要判断  n 表示行  在循环中是递增的  不会出现同行的情况
            if (array[i] == array[n] || Math.abs(n - i) == Math.abs(array[n] - array[i])) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    /**
     * @param
     * @return
     * @description 打印
     **/
    private void print() {
        count++;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.print(array[i] + " \t");
        }
        System.out.println();
    }
执行结果
0   4   7   5   2   6   1   3   
 .........  
7   2   0   5   1   4   6   3   
7   3   0   2   5   1   6   4 
摆法一共有:92     种

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