八皇后问题
本文为大一时所写的文章(2017/5/11),文笔还很生疏,在很多问题上认识不深,算是在学校的微信公众号上的一个编程探究模块上的投稿,本人当时也参与了本模块的维护和管理。补档。
Eight Queen 问题
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,皇后本可以在横、竖、斜线上不限步数地吃掉其他棋子。如何将8个皇后放在棋盘上(有8 * 8个方格),使它们谁也不能被吃掉!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。
本次我们就用C语言来做一次八皇后的问题,利用的是递归的回溯法(代码来源于网络,有更改)
本例子中主要理解check函数——让每一行的皇后都和前几行的皇后不冲突。
1.不在同一列对应a[i]!=a[n]
2.不在同一对角线(左对角线,右对角线)对应abs(a[i]-a[n])!=abs(i-n)
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int a[20],n,i,t=1;
int check(int a[],int n)//参数传递的匹配女王合法化
{
for(int i=1;i<n;i++)
{
if(abs(a[i]-a[n])==abs(i-n) || a[i]==a[n])
return 0;
}
return 1;
}
void Show(int i)
{
int j,k;
for(j=1;j<=n;j++)
{
a[i]=j;
if(check(a,i))//检查是否和之前的皇后冲突
{
if(i<n)
Show(i+1);//如果没找全则继续递归寻找
else
{
printf("the %dth answer\n",t++);
for(k=1;k<=n;k++)//输出一次方法的结果
printf("the %d queen pointer\n",k,a[k]);
printf("\n\n");
}
}
}
}
int main()
{
printf("how many queen do you want to link?\n");
scanf("%d",&n);
Show(1);//递归法
}
如图所示,让四位皇后不互相“厮杀”的方法有两种,而让八位皇后不互相“厮杀”的方法共有92种!如果让人类来一个个算出那是十分困难的,而计算机,可以做到这一切!