前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
发布
社区首页 >专栏 >回溯算法(Backtracking Algorithm)之八皇后问题

回溯算法(Backtracking Algorithm)之八皇后问题

作者头像
Michael阿明
发布2021-02-20 10:49:20
发布2021-02-20 10:49:20
69100
代码可运行
举报
运行总次数:0
代码可运行

1. 回溯算法思想

前面讲过贪心算法并不能保证得到最优解,那怎么得到最优解呢?

  • 回溯思想,有点类似枚举搜索。枚举所有的解,找到满足期望的解。
  • 为了有规律地枚举所有可能的解,避免遗漏和重复,把问题求解的过程分为多个阶段。
  • 每个阶段,我们都会面对一个岔路口,我们先随意选一条路走,当发现这条路走不通的时候(不符合期望的解),就回退到上一个岔路口,另选一种走法继续走。

2. 算法应用

2.1 八皇后问题

有一个8×8的棋盘,希望往里放8个棋子(皇后),每个棋子所在的行、列、对角线都不能有另一个棋子。请找到所有满足这种要求的放棋子方式。

  • 把这个问题划分成8个阶段,依次将8个棋子放到第一行、第二行、第三行。。。第八行
  • 放置的过程中,不停地检查当前的方法,是否满足要求
  • 如果满足,则跳到下一行继续放置棋子
  • 如果不满足,那就再换一种方法,继续尝试
  • 如果一整行都不能放下一颗,那么这种方法无效,退到上一行,上一行列位置+1,再往下尝试

从(0,0)位置开始放置

下标5的行,走到最后也没有放下这颗棋子,都不满足,那么退到下标4的行,列位置+1,从4列开始新的尝试

下标5的行容不下一颗棋子,再次回退,下标4行退到最后了,再往上退,下标3行棋子往右挪

下标7行放不下,退到6行

6行也容不下棋子,接着看5行

5行也不可以容下棋子,看第4行。。。(第一种可行解怎么还没出来,好累,就到这里吧,大家自行 ppt 画个图配合代码推一下就理解了)

第一个解是这样的,哈哈,挪了好长时间终于出来了

代码语言:javascript
代码运行次数:0
复制
/**
 * @description: 回溯算法--八皇后问题
 * @author: michael ming
 * @date: 2019/7/7 0:10
 * @modified by: 
 */
#include <iostream>
using namespace std;
class EightQueen
{
    int result[8];//下标表示行,值表示queen在哪一列
    void printQueens(int *result)
    {
        int i,r,c,flag = 1;
        cout << "  ";
        for(i = 0; i < 8; ++i)
            cout << "▁";
        cout << endl;
        for(r = 0; r < 8; ++r)
        {
            cout << "┃";
            for(c = 0; c < 8; ++c)
            {
                if(result[r] == c)
                    cout << "★";
                else
                {
                    if(flag < 0)
                        cout << "  ";
                    else
                        cout << "■";
                }
                flag = -1*flag;
            }
            cout << "▏" << endl;
            flag = -1*flag;
        }
        cout << "  ";
        for(i = 0; i < 8; ++i)
            cout << "▔";
        cout << endl;
    }
    bool isOk(int r, int c)//判断在r行c列放置是否可以满足要求
    {
        int leftup = c - 1, rightup = c + 1;
        for(int i = r - 1; i >= 0; --i)//逐行向上考察每一行
        {
            if(result[i] == c)//第i行的c列有棋子吗
                return false;
            if(leftup >= 0)//考察左上对角线
            {
                if(result[i] == leftup)//第i行leftup列有棋子吗
                    return false;
            }
            if(rightup < 8)//考察右上对角线
            {
                if(result[i] == rightup)//第i行rightup列有棋子吗
                    return false;
            }
            --leftup; ++rightup;
        }
        return true;
    }
public:
    int kinds;  //可行布局种类
    EightQueen():kinds(0){}
    void cal8queens(int row)    //调用方式cal8queens(0)
    {
        if(row == 8)    //8个棋子都放置好了,打印结果
        {
            kinds++;
            cout << "第" << kinds << "种放法:" << endl;
            printQueens(result);
            return;//都放置好了,没法再递归了
        }
        for(int column = 0; column < 8; ++column)//每行有8种放法
        {
            if(isOk(row,column))    //该放法满足要求
            {
                result[row] = column;//第row行的棋子放到了column列
                cal8queens(row+1);  //考察下一行
            }
        }
    }

};
int main()
{
    EightQueen eq;
    eq.cal8queens(0);
    cout << "共有" << eq.kinds << "种摆放方法。" << endl;
    return 0;
}
本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2019/07/06 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 1. 回溯算法思想
  • 2. 算法应用
    • 2.1 八皇后问题
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档