八皇后(N皇后)問題演算法程式(回溯法)
阿新 • • 發佈:2019-02-12
這是一個經典問題,經常出現於各種有關程式與演算法的教科書中。
本問題是求所有可行解,所以要用窮盡搜尋,回溯法適合於窮盡搜尋。
本程式使用遞迴呼叫的回溯法來解決問題。
遞迴的關鍵是遞迴呼叫和結束條件。
比起非遞迴的回溯法來,本程式邏輯相對比較簡潔,但是時間上會略微慢一些。
/* * * 【問題描述】在一個8×8的國際象棋棋盤上放置8個皇后, * 要求每個皇后兩兩之間不“衝突”,即沒有一個皇后能“吃 * 掉”任何其他一個皇后,簡單的說就是沒有任何兩個皇后 * 佔據棋盤上的同一行或同一列或同一對角線,即在每一橫 * 列、豎列、斜列都只有一個皇后。 * * 遞迴法求出8個皇后問題的解 * 本程式使用一維陣列表示皇后的位置,queen[i]的值表示第i行皇后所在的列 * * 本程式通過修改巨集定義MAXQUEEN的值,可以解決N皇后問題。 * */ #include <stdio.h> #include <conio.h> #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXQUEEN 8 #define ABS(x) ((x>0)?(x):-(x)) /*求x的絕對值*/ /*存放8個皇后的列位置,陣列下標為皇后的列位置*/ int queen[MAXQUEEN]; int total_solution = 0; /*計算共有幾組解*/ /*函式原型宣告*/ void place(int); int attack(int,int); void output_solution(); int main(void) { place(0); /*從第0個皇后開始擺放至棋盤*/ return 0; } /* 遞迴放置皇后子程式 */ void place(int q) { int i=0; while(i<MAXQUEEN) { if(!attack(q, i)) /* 皇后未受攻擊 */ { queen[q]=i; /* 儲存皇后所在的列位置 */ /* 判斷是否找到一組解 */ if(q==MAXQUEEN-1) output_solution(); /* 輸出此組解 */ else place(q+1); /* 否則繼續擺下一個皇后 */ } i++; } } /* 測試在(row,col)上的皇后是否遭受攻擊若遭受攻擊則返回值為1,否則返回0 */ int attack(int row, int col) { int i, atk=FALSE; int offset_row, offset_col; i=0; while(!atk && i<row) { offset_row=ABS(i-row); offset_col=ABS(queen[i]-col); /* 判斷兩皇后是否在同一列,是否在同一對角線 */ /* 若兩皇后在同列或同對角線,則產生攻擊,atk==TRUE */ atk = (queen[i] == col) || (offset_row == offset_col); i++; } return atk; } /* 輸出8個皇后的解 */ void output_solution() { int x,y; total_solution += 1; printf("Solution#%3d\n\t",total_solution); for(x=0;x<MAXQUEEN;x++) { for(y=0;y<MAXQUEEN;y++) if(y==queen[x]) printf("Q"); /* 用字母Q表示皇后 */ else printf("-"); /* 用-表示空白 */ printf("\n\t"); } printf("\n"); getchar(); }