八皇后问题,是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型案例。该问题是国际西洋棋棋手马克斯·贝瑟尔于1848年提出:在 8×8格的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能互相攻击,即:任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上,问有多少种摆法(92)。
思路
将第一个皇后放在第一行第一列
将第二个皇后放在第二行第一列,判断是否会和其他皇后相互攻击,若会相互攻击,则将其放到第三列、第四列…知道不会相互攻击为止
将第三个皇后放在第三行第一列,判断是否会和其他皇后相互攻击,若会相互攻击,则将其放到第三列、第四列…知道不会相互攻击为止,并以此类推,在摆放的过程中,有可能会改动前面所放的皇后的位置
当得到一个正确的解时,就会回溯到上一行,由此来找出第一个皇后在第一行第一列的所有解
再将第一个皇后放到第一行第二列,并重复以上四个步骤
注意:
- 棋盘本身应该是用二维数组表示,但是因为皇后所在的行数是固定的,所以可以简化为用一个一维数组来表示。其中的值代表皇后所在的列
- 数组下标代表皇后所在行数,所以判断是否在同一行列斜线上时,只需要判断是否在同一列和同一斜线上即可
- 是否同列判断:值是否相同
- 是否同一斜线:行号-行号是否等于列号-列号,且列号相减要取绝对值
代码
public class Queen8 { int max = 8; int[] arr = new int[max]; static int count = 0; public static void main(String[] args) { Queen8 queen8 = new Queen8(); queen8.check(0); System.out.printf("一共有%d种解法",count); } /** * 检查该皇后应放的位置 * @param n 要检查的皇后 */ private void check(int n){ if (n == max){//所有的皇后都放好了,打印并返回 print(); return; } //把皇后放在每一列上,看哪些不会和之前的冲突 for (int i = 0; i < max; i++){ //把第queen+1个皇后放在第i列 arr[n] = i; if (judge(n)){ //不冲突,就去放下一个皇后 check(n + 1); } } } /** * 判断该位置的皇后与前面几个是否冲突 * @param n 需要判断的皇后的位置 * @return true代表不冲突,false代表冲突 */ private boolean judge(int n){ for (int i = 0; i < n; i++){ //如果两个皇后在同一列或者同一斜线,就冲突 //因为数组下标代表行数,所以不会存在皇后在同一行 //所在行数-所在行数 如果等于 所在列数-所在列数,则两个皇后在同一斜线上 if (arr[n] == arr[i] || (n - i) == Math.abs(arr[n] - arr[i])){ return false; } } return true; } /** * 打印数组元素 */ private void print(){ count++;//count每加一次说明多了一种解法 for (int i = 0; i < arr.length; i++){ System.out.print(arr[i]+" "); } System.out.println(); }}
这里仅测试了最后一种解法,发现没有问题