八皇后問題是回溯法中的經典問題之一。這個問題的目標是在8x8的國際象棋棋盤上放置八個皇后,使得它們不能互相攻擊。換句話說,任何兩個皇后都不應該位於同一列、同一行或同一對角線上。
問題描述
給定一個N x N的棋盤(在此為8x8),目標是放置N個皇后,使得沒有兩個皇后在同一列、同一行或同一對角線上。
演算法描述
C++ 實現
#include <iostream>
#include <vector>
#define N 8
bool isSafe(std::vector<std::vector<int>>& board, int row, int col) {
int i, j;
// 檢查此列上方
for (i = 0; i < col; i++)
if (board[row][i])
return false;
// 檢查左上方對角線
for (i = row, j = col; i >= 0 && j >= 0; i--, j--)
if (board[i][j])
return false;
// 檢查左下方對角線
for (i = row, j = col; j >= 0 && i < N; i++, j--)
if (board[i][j])
return false;
return true;
}
bool solveNQUtil(std::vector<std::vector<int>>& board, int col) {
if (col >= N)
return true;
for (int i = 0; i < N; i++) {
if (isSafe(board, i, col)) {
board[i][col] = 1;
if (solveNQUtil(board, col + 1))
return true;
board[i][col] = 0; // 回溯
}
}
return false;
}
void printSolution(std::vector<std::vector<int>>& board) {
for (int i = 0; i < N; i++) {
for (int j = 0; j < N; j++)
std::cout << board[i][j] << " ";
std::cout << std::endl;
}
}
int main() {
std::vector<std::vector<int>> board(N, std::vector<int>(N, 0));
if (!solveNQUtil(board, 0))
std::cout << "Solution does not exist";
else
printSolution(board);
return 0;
}
當此代碼運行時,它會輸出一個解決方案,其中皇后的放置不會對彼此構成威脅。
總結
八皇后問題展示了回溯演算法的強大之處,可以使用相似的策略來解決其他N皇后問題或類似的問題。這種方法的核心思想是嘗試並檢查結果,並在需要時進行回溯以尋找其他可能的解決方案。