前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >八皇后问题(递归回溯算法详解+C代码)[通俗易懂]

八皇后问题(递归回溯算法详解+C代码)[通俗易懂]

作者头像
全栈程序员站长
发布2022-07-02 13:01:15
7980
发布2022-07-02 13:01:15
举报

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

为了理解“递归回溯”的思想,我们不妨先将4位皇后打入冷宫,留下剩下的4位安排进4×4的格子中且不能互相打架,有多少种安排方法呢?现在我们把第一个皇后放在第一个格子,被涂黑的地方是不能放皇后的:

12
12

第二行的皇后只能放在第三格或第四格,比如我们放在第三格:

放第二个皇后
放第二个皇后

这样一来前面两位皇后已经把第三行全部锁死了,第三位皇后无论放在第三行的哪里都难逃被吃掉的厄运。于是在第一个皇后位于第一格,第二个皇后位于第三格的情况下此问题无解。所以我们只能返回上一步,来给2号皇后换个位置:

给第二个皇后换位置
给第二个皇后换位置

此时,第三个皇后只有一个位置可选。当第三个皇后占据第三行蓝色空位时,第四行皇后无路可走,于是发生错误,则返回上层调整3号皇后,而3号皇后也别无可去,继续返回上层调整2号皇后,而2号皇后已然无路可去,则再继续返回上层调整1号皇后,于是1号皇后往后移一格位置如下,再继续往下安排:

回溯重新安排一号皇后
回溯重新安排一号皇后

核心代码如下:

代码语言:javascript
复制
void EightQueen( int row )
{
	int col;
	if( row>7 )                       //如果遍历完八行都找到放置皇后的位置则打印
	{
		Print();                       //打印八皇后的解 
		count++;
		return ;
		
	}

	for( col=0; col < 8; col++ )        //回溯,递归
	{
		if( notDanger( row, col ) )    // 判断是否危险
		{
			chess[row][col]=1;
			EightQueen(row+1);
			
			chess[row][col]=0;           //清零,以免回溯时出现脏数据
		}
	}
}

我们来重点看一下这段代码:

第一次进来,row=0,意思是要在第一行摆皇后,只要传进来的row参数不是8,表明还没出结果,就都不会走if里面的return,那么就进入到for循环里面,col从0开始,即第一列。此时第一行第一列肯定合乎要求(即notDanger方法肯定通过),能放下皇后,因为还没有任何其他皇后来干扰。

关键是notDanger方法通过了之后,在if里面又会调用一下自己(即递归),row加了1,表示摆第二行的皇后了。第二行的皇后在走for循环的时候,分两种情况,第一种情况:for循环没走到头时就有通过notDanger方法的了,那么这样就顺理成章地往下走再调用一下自己(即再往下递归),row再加1(即摆第三行的皇后了,以此类推)。第二种情况:for循环走到头了都没有通过notDanger方法的,说明第二行根本一个皇后都摆不了,也触发不了递归,下面的第三行等等后面的就更不用提了,此时控制第一行皇后位置的for循环col加1,即第一行的皇后往后移一格,即摆在第一行第二列的位置上,然后再往下走,重复上述逻辑。

注意,一定要添加清零的代码,它只有在皇后摆不下去的时候会执行清0的动作(避免脏数据干扰),如果皇后摆放很顺利的话从头到尾是不会走这个请0的动作的,因为已经提前走if里面的return方法结束了。

总之,这段核心代码很绕,原理一定要想通,想个十几二十遍差不多就能理解其中的原理了,递归回溯的思想也就不言而喻了。八皇后问题一共有92种情况

完整代码如下:

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>

int count = 0;
int chess[8][8]={0};

int notDanger( int row, int col )
{
	int i,k;
	// 判断列方向
	for( i=0; i < 8; i++ )
	{
		if( chess[i][col]==1 )
		{
			return 0;
		}
	}
	// 判断左对角线 
	for( i=row, k=col; i>=0 && k>=0; i--, k-- )
	{
		if(chess[i][k]==1  )
		{
			return 0;
		}
	}
	// 判断右对角线 
	for( i=row, k=col; i>=0 && k<8; i--, k++ )
	{
		if(chess[i][k]==1  )
		{
			return 0;
		}
	}
	return 1;
}

void Print()          //打印结果 
{
	int row,col;
	printf("第 %d 种\n", count+1);
		for( row=0; row < 8; row++ )
		{
			for( col=0; col< 8; col++ )
			{
				if(chess[row][col]==1)        //皇后用‘0’表示
				{
					printf("0 ");
				}
				else
				{
					printf("# ");
				}
			}
			printf("\n");
		}
		printf("\n");
}

void EightQueen( int row )
{
	int col;
	if( row>7 )                       //如果遍历完八行都找到放置皇后的位置则打印
	{
		Print();                       //打印八皇后的解 
		count++;
		return ;
		
	}

	for( col=0; col < 8; col++ )        //回溯,递归
	{
		if( notDanger( row, col ) )    // 判断是否危险
		{
			chess[row][col]=1;
			EightQueen(row+1);
			
			chess[row][col]=0;           //清零,以免回溯时出现脏数据
		}
	}
}

int main()
{
	EightQueen(0);        
	printf("总共有 %d 种解决方法!\n\n", count);
	return 0;
}

发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/147763.html原文链接:https://javaforall.cn

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。
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
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