八皇后是一道非常具典型性的题目。
它的基本要求是这种:在一个8*8的矩阵上面放置8个物体,一个矩阵点仅仅同意放置一个物体。随意两个点不能在一行上,也不能在一列上,不能在一条左斜线上,当然也不能在一条右斜线上。
初看到这道题目。大家的第一印象是遍历,可是经过实践之后发现遍历事实上不好写,并且复杂度非常低。不仅须要遍历8*8*8*8*8*8*8*8*8 = 2^24次数据,还要推断各种条件,实际的计算复杂度还要比較这个高。
事实上我们细致看一看。这中间非常多的计算事实上非常多是不须要的,由于假设我们在某一行没有能够插入的数据的话,那么这后面的行事实上就不用考虑了。也就是说,我们仅仅有在保证前面 插入的物体都合法有效的情况下。才干进行下一次的物体插入。无谓的遍历仅仅会是无用功。
那么。我们应该怎么做呢?事实上步骤不太难:
(1)在第n行寻找能够插入的位置。中间涉及到位置合法性的推断
(2)假设没有能够插入的位置,返回
(3)假设有能够插入的位置, 插入数据。此时再推断是否已经是最后一 行,假设是,打印输出返回;反之继续对下一行数据进行试探处理。
有了上面的步骤,我们就能够书写代码了。老规矩。朋友们能够自己先尝试一下。
a)定义全局堆栈和打印函数
static int gEightQueen[8] = {0};
static int gCount = 0;
void print()
{
int outer;
int inner;
for(outer = 0; outer <8; outer ++){
for(inner = 0; inner < gEightQueen[outer]; inner ++)
printf("* ");
printf("# ");
for(inner = gEightQueen[outer] + 1; inner < 8; inner ++)
printf("* ");
printf("
");
}
printf("=====================================
");
}
b)加入位置合法性的函数推断
int check_pos_valid(int loop, int value)
{
int index;
int data;
for(index = 0; index < loop; index ++){
data = gEightQueen[index];
if(value == data)
return 0;
if((index + data) == (loop + value))
return 0;
if((index - data) == (loop - value))
return 0;
}
return 1;
}
c) 八皇后遍历
void eight_queen(int index)
{
int loop;
for(loop = 0; loop < 8; loop++){
if(check_pos_valid(index, loop)){
gEightQueen[index] = loop;
if(7 == index){
gCount ++, print();
gEightQueen[index] = 0;
return;
}
eight_queen(index + 1);
gEightQueen[index] = 0;
}
}
}
总结:
(1)迭代递归是编程的难点,须要自己好好实践。看别人写一百遍,不如自己写一遍
(2)递归的时候务必注意函数return的出口
(3)递归函数中语句的顺序不要随意更换
(4)递归函数中注意数据的保存和恢复
(5)递归函数也要验证。能够用程序验证法。也能够用其它函数的结果来验证
以下是完整的代码,大家能够直接保存成queue.cpp。直接编译执行就可以。
能够打印出全部92种情况
#include <iostream>
using namespace std;
static int gEightQueen[8] = {0};
static int gCount = 0;
void print()
{
int outer;
int inner;
for(outer = 0; outer <8; outer ++){
for(inner = 0; inner < gEightQueen[outer]; inner ++)
printf("* ");
printf("# ");
for(inner = gEightQueen[outer] + 1; inner < 8; inner ++)
printf("* ");
printf("
");
}
printf("=====================================
");
}
int check_pos_valid(int loop, int value)
{
int index;
int data;
for(index = 0; index < loop; index ++){
data = gEightQueen[index];
if(value == data)
return 0;
if((index + data) == (loop + value))
return 0;
if((index - data) == (loop - value))
return 0;
}
return 1;
}
void eight_queen(int index)
{
int loop;
for(loop = 0; loop < 8; loop++){
if(check_pos_valid(index, loop)){
gEightQueen[index] = loop;
if(7 == index){
gCount ++, print();
gEightQueen[index] = 0;
return;
}
eight_queen(index + 1);
gEightQueen[index] = 0;
}
}
}
int main(int argc, char* argv[])
{
eight_queen(0);
printf("total = %d
", gCount);
return 1;
}