数据结构 - 递归 回溯算法(八皇后问题)

在这里插入图片描述

游戏地址自己写完了可以根据结果去测试一下。

算法分析

八皇后问题算法思路分析

1)第一个皇后先放第一行第一列
2)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
3)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
4)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 【示意图】

说明:理论上应该创建一个二维数组来表示棋盘,但是实际上可以通过算法,用一个一维数组即可解决问题. arr[8] = {0 , 4, 7, 5, 2, 6, 1, 3} //对应arr 下标 表示第几行,即第几个皇后,arr[i] = val , val 表示第i+1个皇后,放在第i+1行的第val+1列

实现代码

1)判断是否冲突

    //查看当我们放置第n个皇后,就去检测该皇后和前置的皇后是否冲突
    public static boolean judge(int n){
        for (int i = 0; i < n; i++){
            //下面判断是,在同一列 或者 在同一斜线上,abs是取绝对值
            if (array[n] == array[i] || Math.abs(array[n] - array[i]) == Math.abs(n - i)){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

2)主要逻辑(递归与回溯)

    // n 代表第几行
    public static void check(int n) {

        if (n == max) {//也就是0-7八个皇后都放置好了
            //输出当前的 一个解
            for (int i = 0; i < max; i++) {
                System.out.print(array[i] + " ");
            }
            System.out.println("");
            count ++;
            return;
        }

        //开始放置循环每行的位置
        for (int i = 1;i < max+1; i++){
            //赋值,也就是赋纵坐标位置
            array[n] = i;
            //判断是否冲突
            if (judge(n)){ //如果不冲突
                check(n+1); //就放置下一个位置
            }

        }
    }
    

全部代码

package DataStructures.sparsearray;

/**
 * 简单的实现八皇后问题(没有贪心算法优化)
 */
public class queue8 {
    static int max = 8;
    static int[] array = new int[max];
    static int count = 0;
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个max表示一共有多少个皇后

        //定义一位数组,用下标+1来表示行,用值来表示纵坐标,比如array{1,5,8,6,3,7,2,4}
        //测试
        check(0);
        System.out.println("总共有:"+ count+"次解");
    }

//1.第一个皇后先放第一行第一列
//2.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
//3.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
//4.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.
//5.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

//编写一个方法

    //n 代表第几行
    public static void check(int n) {

        if (n == max) {//也就是0-7八个皇后都放置好了
            //输出当前的 一个解
            for (int i = 0; i < max; i++) {
                System.out.print(array[i] + " ");
            }
            System.out.println("");
            count ++;
            return;
        }

        //开始放置循环每行的位置
        for (int i = 1;i < max+1; i++){//这里循环就把一行的每个位置都判断一次,在回溯回来后进行判断在执行check
            //赋值,也就是赋纵坐标位置
            array[n] = i;
            //判断是否冲突
            if (judge(n)){ //如果不冲突
                check(n+1); //就放置下一个位置
            }

        }
    }

    //查看当我们放置第n个皇后,就去检测该皇后和前置的皇后是否冲突
    public static boolean judge(int n){
        for (int i = 0; i < n; i++){
            //下面判断是,在同一列 或者 在同一斜线上,abs是取绝对值
            if (array[n] == array[i] || Math.abs(array[n] - array[i]) == Math.abs(n - i)){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }


}

最后结果是92种

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