N皇后问题 回溯非递归算法 C++实现2
N皇后问题 回溯非递归算法 C++实现2
运行结果
代码如下
1 #include <bits/stdc++.h> 2 using namespace std; 3 const int MAX = 1024; 4 const char *LINE32 = "--------------------------------"; 5 const bool PRINT_DETAILS = false; 6 long long n, cnt = 0;// n表示皇后数量,cnt表示方案数量 7 int vis[3][2*MAX+1]; 8 //v[0][]、v[1][]、v[2][]分别表示列、主对角线、副对角线是否存在皇后 9 // 为0时表示无皇后,非0则表示有,且v[0][4]=2表示第四列第二行存在皇后 10 11 void print() { 12 cout << LINE32 << endl; 13 cout << "第" << cnt << "个方案: " << endl; 14 for (int i = 1; i <= n; i++) { 15 if (i != 1) { 16 cout << ", "; 17 } 18 cout << "(" << vis[0][i] << "," << i << ")"; 19 } 20 cout << endl; 21 for (int i = 1; i <= n; i++) { 22 for (int j = 1; j <= n; j++) { 23 if (vis[0][j] != i) { 24 cout << 'x'; 25 } else { 26 cout << 'Q'; 27 } 28 } 29 cout << endl; 30 } 31 } 32 33 bool check(int row, int col) {// 检查是否可以在(row,col)这个坐标放置皇后 34 return !(vis[0][col] || vis[1][row-col+n] || vis[2][row+col]); 35 } 36 void place(int x, int y, int *r2c) {// 在(x,y)的位置上放置皇后 37 vis[0][y] = x; 38 vis[1][x-y+n] = vis[2][x+y] = 1; 39 r2c[x] = y; 40 } 41 void remove(int x, int y) {// 移除(x,y)位置上的皇后 42 vis[0][y] = vis[1][x-y+n] = vis[2][x+y] = 0; 43 } 44 void solve(int n) {// 与非递归实现1的不同点在于,A.使用了vis[3][]加快了判断,B.回溯的具体操作是在vis[3][]上而不是r2c[]上 45 int r2c[n+5];// 存放各行所放位置的列数,其实类似于递归实现1和非递归实现1中使用的queen[] 46 r2c[0] = 0;// 这里要初始化,否则最后要退出下面的循环时会数组越界,受影响的代码是63_42 47 int row = 1, col = 1; 48 place(row, col, r2c); 49 row = 2;//在(1,1)的位置上放置一个皇后,然后进入循环,开始寻找第二行放置的位置 50 while (row > 0) {// row的值最后为0,因为所有情况都检查完时,第一行往上回溯,row值就为0 51 if (row > n) { 52 // 找到一个解,之后需要向上回溯:移除上一行的皇后,从上一行的下一列尝试放置皇后 53 cnt++; 54 if (PRINT_DETAILS) { 55 print(); 56 } 57 row--;// row返回上一行 58 remove(row, r2c[row]);// 移除上一行中的皇后 59 col = r2c[row]+1;// 此时的(row,col)为下一次尝试放置的位置 60 } else if (col > n) { 61 // 当前row行中的每一个位置都尝试并放置了,回溯 62 row--; 63 remove(row, r2c[row]); 64 col = r2c[row]+1; 65 } else if (check(row, col)) { 66 // 找到一个符合的位置 67 place(row, col, r2c);// 放置皇后 68 row++;// 查找下一行放置的位置 69 col = 1;// 并且是从第一列开始放置 70 } else { 71 // 这一列不符合,查找下一列 72 col++; 73 } 74 } 75 } 76 77 int main() { 78 // input 79 cout << "输入皇后个数: "; 80 cin >> n; 81 // compute 82 clock_t begin = clock(); 83 solve(n); 84 clock_t end = clock(); 85 // output 86 cout << LINE32 << endl; 87 cout << n << "皇后问题一共有" << cnt << "种解决方案" << endl; 88 cout << LINE32 << endl; 89 cout << "回溯非递归算法实现2 解决" << n << "皇后问题耗时" << /*end-begin << "打点" <<*/(double)(end-begin)/CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl; 90 return 0; 91 } 92 // 14 3~5s
与回溯递归算法实现2对比
回溯递归算法实现2运行情况
回溯非递归算法实现2运行情况
非递归实现还是比递归实现慢一点,有点不符合预期。
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