一、什么是八皇后问题
该问题由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。高斯认为有 76 种方案。1854 年在柏林的象棋杂志上不同的作者发表了 40 种不同的解,后来有人用图论的方法解出 92 种结果。
国际象棋的棋盘:8×8
案例1:
动图演示:
二、思路分析
- 第一个皇后先放第一行第一列。
- 第二个皇后放在第二行第一列,判断是否符合条件,。若不符合,则继续放在第二列、第三列、依次把所有列都放完,直到找到一个合适。
- 继续放置第三个皇后,还从第一列、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。
- 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。将第一个皇后的第一列的所有正确解全部得到。
- 继续第一个皇后放第二列,继续循环执行1、2、3、4的步骤,知道第一个皇后到第8列,则所有符合条件的情况检出完成。
三、代码实现
使用递归回溯解决
public class EightQueen {
public static void main(String[] args) {
EightQueen eightQueen = new EightQueen();
eightQueen.check(0);
System.out.println("共有"+ COUNT+"种解法");
}
/**
* 有几个皇后
*/
static int max = 8;
/**
* 定义数组array保存皇后的位置
*/
private static int[] array = new int[max];
/**
* 算法的个数
*/
public static int COUNT = 0;
/**
* 打印解决算法,棋盘上第1-8个位置
*/
private void show() {
COUNT++;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.print(array[i] + 1 + " ");
}
System.out.println();
}
/**
* 判断是否冲突
*
* @param n
* @return
*/
private boolean judge(int n) {
/**
* 说明:
* 1.array[i] == array[n] 表示判断 第n个皇后是否和第i个皇后在同一列
* 2.Math.abs(n - i) == Math.abs(array[n] - array[i]) 判断第n个皇后是否和第i个皇后在同一斜线
*/
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (array[i] == array[n] || Math.abs(n - i) == Math.abs(array[n] - array[i])) {
return false;
}
}
return true;
}
/**
* 进行数据检出
* @param n
*/
private void check(int n) {
//判断若n与max相等,则说明八个皇后放置完成,可以进行输出。
if (n == max) {
show();
return;
}
//将皇后放入,检测是否冲突
for (int i = 0; i < max; i++) {
//将该皇后放入第一列
array[n] = i;
//判断是否冲突
if(judge(n)){
//如果不冲突则开始递归
check(n+1);
}
}
}
}