C语言八皇后问题中怎样判断满足行列斜线没有棋子的条件?

Python022

C语言八皇后问题中怎样判断满足行列斜线没有棋子的条件?,第1张

算法分析:数组a、b、c分别用来标记冲突,a数组代表列冲突,从a[0]~a[7]代表第0列到第7列,如果某列上已经有皇后,则为1,否则为0;

数组b代表主对角线冲突,为b[i-j+7],即从b[0]~b[14],如果某条主对角线上已经有皇后,则为1,否则为0;

数组c代表从对角线冲突,为c[i+j],即从c[0]~c[14],如果某条从对角线上已经有皇后,则为1,否则为0;

#include

"stdio.h"

static

char

Queen[8][8]

static

int

a[8]

static

int

b[15]

static

int

c[15]

static

int

iQueenNum=0

//记录总的棋盘状态数

void

qu(int

i)

//参数i代表行

int

main()

{

int

iLine,iColumn

//棋盘初始化,空格为*,放置皇后的地方为@

for(iLine=0iLine<8iLine++)

{

a[iLine]=0

//列标记初始化,表示无列冲突

for(iColumn=0iColumn<8iColumn++)

Queen[iLine][iColumn]='*'

}

//主、从对角线标记初始化,表示没有冲突

for(iLine=0iLine<15iLine++)

b[iLine]=c[iLine]=0

qu(0)

return

0

}

void

qu(int

i)

{

int

iColumn

for(iColumn=0iColumn<8iColumn++)

{

if(a[iColumn]==0&&b[i-iColumn+7]==0&&c[i+iColumn]==0)

//如果无冲突

{

Queen[iColumn]='@'

//放皇后

a[iColumn]=1

//标记,下一次该列上不能放皇后

b[i-iColumn+7]=1

//标记,下一次该主对角线上不能放皇后

c[i+iColumn]=1

//标记,下一次该从对角线上不能放皇后

if(i<7)

qu(i+1)

//如果行还没有遍历完,进入下一行

else

//否则输出

{

//输出棋盘状态

int

iLine,iColumn

printf("第%d种状态为:\n",++iQueenNum)

for(iLine=0iLine<8iLine++)

{

for(iColumn=0iColumn<8iColumn++)

printf("%c

",Queen[iLine][iColumn])

printf("\n"screen.width/2)this.width=screen.width/2"

vspace=2

border=0>

}

printf("\n\n"screen.width/2)this.width=screen.width/2"

vspace=2

border=0>

}

//如果前次的皇后放置导致后面的放置无论如何都不能满足要求,则回溯,重置

Queen[iColumn]='*'

a[iColumn]=0

b[i-iColumn+7]=0

c[i+iColumn]=0

}

}

}

(1)全排列

将自然数1~n进行排列,共形成n!中排列方式,叫做全排列。

例如3的全排列是:1/2/3、1/3/2、2/1/3、2/3/1、3/1/2、3/2/1,共3!=6种。

(2)8皇后(或者n皇后)

保证8个皇后不能互相攻击,即保证每一横行、每一竖行、每一斜行最多一个皇后。

我们撇开第三个条件,如果每一横行、每一竖行都只有一个皇后。

将8*8棋盘标上坐标。我们讨论其中的一种解法:

- - - - - - - Q

- - - Q - - - -

Q - - - - - - -

- - Q - - - - -

- - - - - Q - -

- Q - - - - - -

- - - - - - Q -

- - - - Q - - -

如果用坐标表示就是:(1,8) (2,4) (3,1) (4,3) (5,6) (6,2) (7,7) (8,5)

将横坐标按次序排列,纵坐标就是8/4/1/3/6/2/7/5。这就是1~8的一个全排列。

我们将1~8的全排列存入输入a[]中(a[0]~a[7]),然后8个皇后的坐标就是(i+1,a[i]),其中i为0~7。

这样就能保证任意两个不会同一行、同一列了。

置于斜行,你知道的,两个点之间连线的斜率绝对值为1或者-1即为同一斜行,充要条件是|x1-x2|=|y1-y2|(两个点的坐标为(x1,y1)(x2,y2))。我们在输出的时候进行判断,任意两个点如果满足上述等式,则判为失败,不输出。

下面附上代码:添加必要的注释,其中全排列的实现看看注释应该可以看懂:

#include<stdio.h>

#include<math.h>

#include<string.h>

#include<stdlib.h>

int printed

//该函数用于画图,这里为了节约空间则略去

//读者只需要将draw(a,k)去掉注释即可画图

void draw(int* a,int k)

{

int i,j

for(i=0i<ki++)

{

printf("\t")

for(j=0j<kj++)

//有皇后输出Q,否则输出-

if(a[i]-1==j) printf("Q ") else printf("- ")

printf("\n")

}

printf("\n")

}

//递归实现全排列,a是数组,iStep是位置的测试点,k是皇后的个数,一般等于8

void Settle(int *a,int iStep,int k)

{

int i,j,l,flag=1

//如果iStep的数字等于a之前的数字,则存在重复,返回

for(i=0i<iStep-1i++)

if(a[iStep-1]==a[i]) return

//如果iStep==k,即递归结束到最后一位,可以验证是否斜行满足

if(iStep==k) 

{

//双重循环判断是否斜行满足

for(j=0j<kj++)

for(l=0l<k&&l!=jl++)

//如果不满足,则flag=0

if(fabs(j-l)==fabs(a[j]-a[l])) flag=0

//如果flag==1,则通过了斜行的所有测试,输出。

if(flag)

{

for(i=0i<ki++)

printf("(%d,%d) ",i+1,a[i])

printf("\n")

//如果去掉这里的注释可以获得画图,由于空间不够,这里略去

// draw(a,k)

//printed变量计算有多少满足题意的结果,是全局变量

printed++

}

flag=1

}

//如果未测试至最后末尾,则测试下一位(递归)

for(i=1i<=ki++)

{

a[iStep]=i

Settle(a,iStep+1,k)

}

}

void main()

{

int* a

int k

//输入维数,建立数组

printf("Enter the size of the square:")

scanf("%d",&k)

a=(int*)calloc(k,sizeof(int))

//清屏,从iStep=0处进入递归

system("cls")

Settle(a,0,k)

//判断最后是否有结果

if(! printed) printf("No answers accepted!\n")

else printf("%d states available!\n",printed)

}

附输出结果(输入k=8):

(1,1) (2,5) (3,8) (4,6) (5,3) (6,7) (7,2) (8,4)

(1,1) (2,6) (3,8) (4,3) (5,7) (6,4) (7,2) (8,5)

(1,1) (2,7) (3,4) (4,6) (5,8) (6,2) (7,5) (8,3)

(1,1) (2,7) (3,5) (4,8) (5,2) (6,4) (7,6) (8,3)

(1,2) (2,4) (3,6) (4,8) (5,3) (6,1) (7,7) (8,5)

(1,2) (2,5) (3,7) (4,1) (5,3) (6,8) (7,6) (8,4)

(1,2) (2,5) (3,7) (4,4) (5,1) (6,8) (7,6) (8,3)

(1,2) (2,6) (3,1) (4,7) (5,4) (6,8) (7,3) (8,5)

(1,2) (2,6) (3,8) (4,3) (5,1) (6,4) (7,7) (8,5)

(1,2) (2,7) (3,3) (4,6) (5,8) (6,5) (7,1) (8,4)

(1,2) (2,7) (3,5) (4,8) (5,1) (6,4) (7,6) (8,3)

(1,2) (2,8) (3,6) (4,1) (5,3) (6,5) (7,7) (8,4)

(1,3) (2,1) (3,7) (4,5) (5,8) (6,2) (7,4) (8,6)

(1,3) (2,5) (3,2) (4,8) (5,1) (6,7) (7,4) (8,6)

(1,3) (2,5) (3,2) (4,8) (5,6) (6,4) (7,7) (8,1)

(1,3) (2,5) (3,7) (4,1) (5,4) (6,2) (7,8) (8,6)

(1,3) (2,5) (3,8) (4,4) (5,1) (6,7) (7,2) (8,6)

(1,3) (2,6) (3,2) (4,5) (5,8) (6,1) (7,7) (8,4)

(1,3) (2,6) (3,2) (4,7) (5,1) (6,4) (7,8) (8,5)

(1,3) (2,6) (3,2) (4,7) (5,5) (6,1) (7,8) (8,4)

(1,3) (2,6) (3,4) (4,1) (5,8) (6,5) (7,7) (8,2)

(1,3) (2,6) (3,4) (4,2) (5,8) (6,5) (7,7) (8,1)

(1,3) (2,6) (3,8) (4,1) (5,4) (6,7) (7,5) (8,2)

(1,3) (2,6) (3,8) (4,1) (5,5) (6,7) (7,2) (8,4)

(1,3) (2,6) (3,8) (4,2) (5,4) (6,1) (7,7) (8,5)

(1,3) (2,7) (3,2) (4,8) (5,5) (6,1) (7,4) (8,6)

(1,3) (2,7) (3,2) (4,8) (5,6) (6,4) (7,1) (8,5)

(1,3) (2,8) (3,4) (4,7) (5,1) (6,6) (7,2) (8,5)

(1,4) (2,1) (3,5) (4,8) (5,2) (6,7) (7,3) (8,6)

(1,4) (2,1) (3,5) (4,8) (5,6) (6,3) (7,7) (8,2)

(1,4) (2,2) (3,5) (4,8) (5,6) (6,1) (7,3) (8,7)

(1,4) (2,2) (3,7) (4,3) (5,6) (6,8) (7,1) (8,5)

(1,4) (2,2) (3,7) (4,3) (5,6) (6,8) (7,5) (8,1)

(1,4) (2,2) (3,7) (4,5) (5,1) (6,8) (7,6) (8,3)

(1,4) (2,2) (3,8) (4,5) (5,7) (6,1) (7,3) (8,6)

(1,4) (2,2) (3,8) (4,6) (5,1) (6,3) (7,5) (8,7)

(1,4) (2,6) (3,1) (4,5) (5,2) (6,8) (7,3) (8,7)

(1,4) (2,6) (3,8) (4,2) (5,7) (6,1) (7,3) (8,5)

(1,4) (2,6) (3,8) (4,3) (5,1) (6,7) (7,5) (8,2)

(1,4) (2,7) (3,1) (4,8) (5,5) (6,2) (7,6) (8,3)

(1,4) (2,7) (3,3) (4,8) (5,2) (6,5) (7,1) (8,6)

(1,4) (2,7) (3,5) (4,2) (5,6) (6,1) (7,3) (8,8)

(1,4) (2,7) (3,5) (4,3) (5,1) (6,6) (7,8) (8,2)

(1,4) (2,8) (3,1) (4,3) (5,6) (6,2) (7,7) (8,5)

(1,4) (2,8) (3,1) (4,5) (5,7) (6,2) (7,6) (8,3)

(1,4) (2,8) (3,5) (4,3) (5,1) (6,7) (7,2) (8,6)

(1,5) (2,1) (3,4) (4,6) (5,8) (6,2) (7,7) (8,3)

(1,5) (2,1) (3,8) (4,4) (5,2) (6,7) (7,3) (8,6)

(1,5) (2,1) (3,8) (4,6) (5,3) (6,7) (7,2) (8,4)

(1,5) (2,2) (3,4) (4,6) (5,8) (6,3) (7,1) (8,7)

(1,5) (2,2) (3,4) (4,7) (5,3) (6,8) (7,6) (8,1)

(1,5) (2,2) (3,6) (4,1) (5,7) (6,4) (7,8) (8,3)

(1,5) (2,2) (3,8) (4,1) (5,4) (6,7) (7,3) (8,6)

(1,5) (2,3) (3,1) (4,6) (5,8) (6,2) (7,4) (8,7)

(1,5) (2,3) (3,1) (4,7) (5,2) (6,8) (7,6) (8,4)

(1,5) (2,3) (3,8) (4,4) (5,7) (6,1) (7,6) (8,2)

(1,5) (2,7) (3,1) (4,3) (5,8) (6,6) (7,4) (8,2)

(1,5) (2,7) (3,1) (4,4) (5,2) (6,8) (7,6) (8,3)

(1,5) (2,7) (3,2) (4,4) (5,8) (6,1) (7,3) (8,6)

(1,5) (2,7) (3,2) (4,6) (5,3) (6,1) (7,4) (8,8)

(1,5) (2,7) (3,2) (4,6) (5,3) (6,1) (7,8) (8,4)

(1,5) (2,7) (3,4) (4,1) (5,3) (6,8) (7,6) (8,2)

(1,5) (2,8) (3,4) (4,1) (5,3) (6,6) (7,2) (8,7)

(1,5) (2,8) (3,4) (4,1) (5,7) (6,2) (7,6) (8,3)

(1,6) (2,1) (3,5) (4,2) (5,8) (6,3) (7,7) (8,4)

(1,6) (2,2) (3,7) (4,1) (5,3) (6,5) (7,8) (8,4)

(1,6) (2,2) (3,7) (4,1) (5,4) (6,8) (7,5) (8,3)

(1,6) (2,3) (3,1) (4,7) (5,5) (6,8) (7,2) (8,4)

(1,6) (2,3) (3,1) (4,8) (5,4) (6,2) (7,7) (8,5)

(1,6) (2,3) (3,1) (4,8) (5,5) (6,2) (7,4) (8,7)

(1,6) (2,3) (3,5) (4,7) (5,1) (6,4) (7,2) (8,8)

(1,6) (2,3) (3,5) (4,8) (5,1) (6,4) (7,2) (8,7)

(1,6) (2,3) (3,7) (4,2) (5,4) (6,8) (7,1) (8,5)

(1,6) (2,3) (3,7) (4,2) (5,8) (6,5) (7,1) (8,4)

(1,6) (2,3) (3,7) (4,4) (5,1) (6,8) (7,2) (8,5)

(1,6) (2,4) (3,1) (4,5) (5,8) (6,2) (7,7) (8,3)

(1,6) (2,4) (3,2) (4,8) (5,5) (6,7) (7,1) (8,3)

(1,6) (2,4) (3,7) (4,1) (5,3) (6,5) (7,2) (8,8)

(1,6) (2,4) (3,7) (4,1) (5,8) (6,2) (7,5) (8,3)

(1,6) (2,8) (3,2) (4,4) (5,1) (6,7) (7,5) (8,3)

(1,7) (2,1) (3,3) (4,8) (5,6) (6,4) (7,2) (8,5)

(1,7) (2,2) (3,4) (4,1) (5,8) (6,5) (7,3) (8,6)

(1,7) (2,2) (3,6) (4,3) (5,1) (6,4) (7,8) (8,5)

(1,7) (2,3) (3,1) (4,6) (5,8) (6,5) (7,2) (8,4)

(1,7) (2,3) (3,8) (4,2) (5,5) (6,1) (7,6) (8,4)

(1,7) (2,4) (3,2) (4,5) (5,8) (6,1) (7,3) (8,6)

(1,7) (2,4) (3,2) (4,8) (5,6) (6,1) (7,3) (8,5)

(1,7) (2,5) (3,3) (4,1) (5,6) (6,8) (7,2) (8,4)

(1,8) (2,2) (3,4) (4,1) (5,7) (6,5) (7,3) (8,6)

(1,8) (2,2) (3,5) (4,3) (5,1) (6,7) (7,4) (8,6)

(1,8) (2,3) (3,1) (4,6) (5,2) (6,5) (7,7) (8,4)

(1,8) (2,4) (3,1) (4,3) (5,6) (6,2) (7,7) (8,5)

92 states available!