8皇后问题matlab算法

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八皇后问题详细的解法

八皇后问题详细的解法

若无法放下皇后则回到上一行, 即回溯
当n行的皇后都已确定后,我们 就找到了一种方案
check2 (int a[ ],int n)
queen21(例) 1 b加约束的枚举算法{//i多nt次i; 被调用,只是一重循环
{int a[9]; for (a[1]=1;a[1]<=8;a[1]++) for (a[2]=1;a[2]<=8;a[2]++)
八皇后问题
1
1八皇后问题背景 2盲目的枚举算法 3加约束的枚举算法 4回溯法及基本思想 5 回溯法应用 6八皇后问题的递归回溯算法 7八皇后问题的非递归回溯算法
2
【背景】 八皇后问题是一个以国际象棋为背
景的问题: 如何能够在 8×8 的国际象棋棋盘上
放置八个皇后,使得任何一个皇后都 无法直接吃掉其他的皇后?为了达到 此目的,任两个皇后都不能处于同一 条横行、纵行或斜线上。
for(a[8]=1;a[8]<=8;a[8]++) 此算法可读性很好,
{if (check(a,8)==0)continue; 体现了“回溯”。但
else for(i=1;i<=8;i+nt(a[i]); }
题,而不能解决任意
}}}}}}}
的n皇后问题。
18
2 回溯法应用-算法说明
按什么顺序去搜? 目标是没有漏网之鱼,尽量速度快。
5
2 【问题设计】盲目的枚举算法
a 盲目的枚举算法
通过8重循环模拟搜索空间中的88个状态;
按枚举思想,以DFS的方式,从第1个皇后在第1列开 始搜索,枚举出所有的“解状态”:
从中找出满足约束条件的“答案状态”。

八皇后问题

八皇后问题

计算机科学与技术专业数据结构课程设计报告设计题目:八皇后问题目录1需求分析 (2)1.1功能分析 (2)1.2设计平台 (3)2概要设计 (3)2.1算法描述 (4)2.2算法思想 (5)2.3数据类型的定义 (5)3详细设计和实现 (6)3.1算法流程图 (6)3.2 主程序 (6)3.3 回溯算法程序 (7)4调试与操作说明 (9)4.1调试情况 (9)4.2操作说明 (9)5设计总结 (11)参考文献 (12)附录 (12)1需求分析1.1功能分析八皇后问题是一个古老而著名的问题,该问题是十九世纪著名的数学家高斯1850年提出的,并作了部分解答。

高斯在棋盘上放下了八个互不攻击的皇后,他还认为可能有76种不同的放法,这就是有名的“八皇后”问题。

在国际象棋中,皇后是最有权利的一个棋子;只要别的棋子在它的同一行或同一列或同一斜线(正斜线或反斜线)上时,它就能把对方棋子吃掉。

所以高斯提出了一个问题:在8*8的格的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能相互攻击,即任意两个皇后都不能处于同一列、同一行、或同一条斜线上面,问共有多少种解法。

现在我们已经知道八皇后问题有92个解答。

1、本演示程序中,利用选择进行。

程序运行后,首先要求用户选择模式,然后进入模式。

皇后个数设0<n<11。

选择皇后个数后,进入子菜单,菜单中有两个模式可以选择。

2、演示程序以用户和计算机的对话方式执行,即在计算机终端上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令:相应的输入数据和运算结果显示在其后。

3、程序执行的命令包括:1)进入主菜单。

2)选择皇后问题,输入是几皇后。

3)进入子菜单。

4)选择皇后显示模式。

5)选择结束4、测试数据1)N的输入为4;2)共有2个解答。

3)分别是○●○○○○●○○○○●●○○○●○○○○○○●○○●○○●○○1.2设计平台Windows2000以上操作系统;Microsoft Visual C++ 6.02概要设计问题:N后问题问题描述:国际象棋中皇后可以攻击所在行,列,斜线上的每一个位置,按照此规则要在一个n*n的棋盘上放n个皇后使每一个皇后都不互相攻击问题分析:引入1个数组模拟棋盘上皇后的位置引入3个工作数组行数组[k]=1,表示第k行没有皇后右高左低数组[k]=1,表示第k条右高左低的斜线上没有皇后左高右低数组[k]=1,表示第k条左高右低的斜线上没有皇后观察棋盘找到规律同一右高左低的斜线上的方格,它们的行号和列号之和相等;同一左高右低的斜线上的方格,它们的行号和列号只差相等;开始时,所有行和斜线上都没有皇后,从第一列的第一行配置第一个皇后开始,在第m列的皇后位置数组[m]行放置了一个合理的皇后之后,准备考察第m+1列时,在数组行数组[],右高左低数组[],左高右低数组[]中为第m列,皇后位置数组[m]的位置设定有皇后标志如果按此放置位置得不到结果,则把当前列中的有皇后标记改为无皇后标记。

八皇后问题

八皇后问题

八皇后问题八皇后问题是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型例题。

该问题是十九世纪著名的数学家高斯1850年提出:在8X8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。

对于八皇后问题的实现,如果结合动态的图形演示,则可以使算法的描述更形象、更生动,使教学能产生良好的效果。

下面是用Turbo C实现的八皇后问题的图形程序,能够演示全部的92组解。

八皇后问题动态图形的实现,主要应解决以下两个问题。

(1)回溯算法的实现(a)为解决这个问题,我们把棋盘的横坐标定为i,纵坐标定为j,i和j的取值范围是从1到8。

当某个皇后占了位置(i,j)时,在这个位置的垂直方向、水平方向和斜线方向都不能再放其它皇后了。

用语句实现,可定义如下三个整型数组:a[8],b[15],c[24]。

其中:a[j-1]=1 第j列上无皇后a[j-1]=0 第j列上有皇后b[i+j-2]=1 (i,j)的对角线(左上至右下)无皇后b[i+j-2]=0 (i,j)的对角线(左上至右下)有皇后c[i-j+7]=1 (i,j)的对角线(右上至左下)无皇后c[i-j+7]=0 (i,j)的对角线(右上至左下)有皇后(b)为第i个皇后选择位置的算法如下:for(j=1;j<=8;j++) /*第i个皇后在第j行*/if ((i,j)位置为空))/*即相应的三个数组的对应元素值为1*/{占用位置(i,j)/*置相应的三个数组对应的元素值为0*/if i<8为i+1个皇后选择合适的位置;else 输出一个解}(2)图形存取在Turbo C语言中,图形的存取可用如下标准函数实现:size=imagesize(x1,y1,x2,y2) ;返回存储区域所需字节数。

算法入门经典-第七章例题7-2八皇后问题

算法入门经典-第七章例题7-2八皇后问题

算法⼊门经典-第七章例题7-2⼋皇后问题原本利⽤回溯思想解决的经典⼋皇后问题,其实也是可以⽤递归解决的~⼋皇后的递归解决思路:从第⼀⾏开始,依次判断0~8列的哪⼀列可以放置Queen,这样就确定了该⾏的Queen的位置,然后⾏数递增,继⽽递归实现下⼀⾏的判断,依次类推直到⾏数增加到8(⾏数从0开始的),此时为递归-----归的条件,即表⽰⼀种⼋皇后的解决⽅法完成,打印结果;之后进⾏下⼀种解决⽅法的寻找,⼤致思路个⼈理解是这样noDanger(row,j,(*chess)[8])函数是判断第row⾏第j列是否可以放置Queen#include<stdio.h>int count=0;//参数row:起始⾏//参数n:表⽰列数//参数(*chess)[8]表⽰指向棋盘每⼀⾏的指针int NotDanger(int row,int j,int (*chess)[8])//⽐较不同⾏同列上是否有其他皇后{int i,k,flag1=0,flag2=0,flag3=0,flag4=0,flag5=0;//判断列⽅向for(i=0;i<8;i++){if(*(*(chess+i)+j)!=0) //在这之前列上有其他皇后{flag1=1;break;}}for(i=row,k=j;i>=0&&k>=0;i--,k--){if(*(*(chess+i)+k)!=0) //左上⽅{flag2=1;break;}}for(i=row,k=j;i<8&&k<8;i++,k++){if(*(*(chess+i)+k)!=0) //右下⽅{flag3=1;break;}}for(i=row,k=j;i>=0&&k<8;i--,k++){if(*(*(chess+i)+k)!=0) //右上⽅{flag4=1;break;}}for(i=row,k=j;i<8&&k>=0;i++,k--){if(*(*(chess+i)+k)!=0) //左下⽅{flag5=1;break;}}if(flag1||flag2||flag3||flag4||flag5){return0;//如果有⼀个位置被占有危险}else return1;} /*int noDanger(int row,int j,int (*chess)[8]){int flag1=0,flag2=0,flag3=0,flag4=0,flag5=0;int i,k;//判断列for(i=0;i<8;i++){if(*(*(chess+i)+j)!=0){flag1=1;break;}}//判断左上⽅for(i=row,k=j;i>=0&&k>=0;i--,k--){if(*(*(chess+i)+k)!=0){flag2=1;break;}}//判断右下⽅for(i=row,k=j;i<8&&k<8;i++,k++){if(*(*(chess+i)+k)!=0){flag3=1;break;}}//判断左下⽅for(i=row,k=j;i<8&&k>=0;k--,i++){if(*(*(chess+i)+k)!=0){flag4=1;break;}}//判断右上⽅for(i=row,k=j;i>=0&&k<8;k++,i--){if(*(*(chess+i)+k)!=0){flag5=1;break;}}if(flag1||flag2||flag3||flag4||flag5){return 0;}else{return 1;}} */EightQueen(int row,int n,int (*chess)[8]){int chess2[8][8];int i,j;for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<8;j++){chess2[i][j]=chess[i][j];}}if(8==row){printf("第%d 种\n",count+1);for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<8;j++)printf("%3d ",*(*(chess2+i)+j));printf("\n");}count++;}else{//判断这个位置是否危险 j<列for(j=0;j<n;j++){if(NotDanger(row,j,chess2))//尝试每⼀列是否危险 {for(i=0;i<8;i++){//整⾏所有列的位置赋值为0*(*(chess2+row)+i)= 0;}*(*(chess2+row)+j)=1;//皇后的位置赋值为1EightQueen(row+1,n,chess2);//继续往下⼀⾏递归 }}}}int main(){int chess[8][8],i,j;for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<8;j++)chess[i][j]=0;}EightQueen(0,8,chess);printf("总共有%d种解决⽅法",count);return0;}。

八皇后源代码及流程图

八皇后源代码及流程图

目录一需求分析 (1)1.1程序的功能: (1)1.2程序的输入输出要求: (1)二概要设计 (3)2.1程序的主要模块: (3)2.2程序涉及: (3)三详细设计 (3)3.1相关代码及算法 (4)3.1.1 定义相关的数据类型如下:....................... 错误!未定义书签。

3.1.2 主模块类C码算法: (4)3.1.3 画棋盘模块类C码算法 (5)3.1.4 画皇后模块类C码算法: (5)3.1.5 八皇后摆法模块(递归法): (6)3.1.6 初始化模块 (7)3.1.7 输出摆放好的八皇后图形(动态演示): (7)3.2相关流程图 (9)四调试分析 (12)五设计体会 (13)六附录 (13)七参考文献 (17)一需求分析1.1 程序功能:八皇后问题是一个古老而著名的问题。

该问题是十九世纪著名的数学家高斯1850年提出的。

八皇后问题要求在一个8*8的棋盘上放上8个皇后,使得每一个皇后既攻击不到另外七个皇后,也不被另外七个皇后所攻击.按照国际象棋的规则,一个皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的其他任何棋子,问有多少种不同的摆法?并找出所有的摆法。

因此,八皇后问题等于要求八个皇后中的任意两个不能被放在同一行或同一列或同一斜线上。

本程序通过对子函数void qu(int i)的调用,将八皇后的问题关键通过数据结构的思想予以了实现。

虽然题目以及演算看起来都比较复杂,繁琐,但在实际中,只要当一只皇后放入棋盘后,在横与列、斜线上没有另外一只皇后与其冲突,再对皇后的定位进行相关的判断。

即可完成。

如果在这个程序中,我们运用的是非递归的思想,那么将大量使用if等语句,并通过不断的判断,去推出答案,而且这种非递归的思想,大大的增加了程序的时间复杂度。

如果我们使用了数据结构中的算法后,那么程序的时间复杂度,以及相关的代码简化都能取得不错的改进。

这个程序,我运用到了数据结构中的栈、数组,以及树和回溯的方法。

八皇后问题代码实现

八皇后问题代码实现

八皇后问题代码实现/*代码解析*//* Code by Slyar */ #include &lt;stdio.h&gt;#include&lt;stdlib.h&gt; #define max 8 int queen[max], sum=0; /* max为棋盘最大坐标*/ void show() /* 输出所有皇后的坐标*/{ int i; for(i = 0; i &lt; max; i++){ printf("(%d,%d) ", i, queen[i]); }printf("\n"); sum++;} int check(int n) /* 检查当前列能否放置皇后*/{ int i; for(i = 0; i &lt; n; i++) /* 检查横排和对角线上是否可以放置皇后*/ { /* ///题目的要求是所有皇后不在同一横排、竖排、对角线上。

1、queen[n]值为竖排号,可看为Y轴上值。

n值为横排号,可看为X轴上值。

2、(1)先从横坐标第n点排开始放皇后,再放第n+1,所有不会同一横坐标点即同一竖排。

(2)queen[i] == queen[n]时即y坐标相等,即在同一横排,此时判断不合规则点。

(3)abs(queen[i] - queen[n]) == (n - i),可变形为(queen[n] - queen[i]) /(n - i)==tan45°或tan135° 由公式可得出,点(n,queen[n])与点(i,quuen[i])在同一条左斜线135°或右斜45°,即国际象棋上的每个格子的两条斜角线。

3、由2即可得出当前格式是否能放置一个皇后。

*/ if(queen[i] == queen[n] || abs(queen[i] - queen[n]) == (n - i)) { return1; } } return 0;} void put(int n) /* 回溯尝试皇后位置,n为横坐标*/{ int i; for(i = 0; i &lt; max;i++) { queen[n] = i; /* 将皇后摆到当前循环到的位置*/ if(!check(n)){ if(n == max - 1){ show(); /* 如果全部摆好,则输出所有皇后的坐标*/ } else { put(n + 1); /* 否则继续摆放下一个皇后*/ } } }} int main(){ put(0); /*从横坐标为0开始依次尝试*/ printf("TTTTTT----%d\n", sum); //system("pause"); //while(1); return 0;}/*算法系列---回溯算法引言寻找问题的解的一种可靠的方法是首先列出所有候选解,然后依次检查每一个,在检查完所有或部分候选解后,即可找到所需要的解。

八皇后问题有多少解

八皇后问题有多少解

八皇后问题有多少解八皇后问题有92解。

皇后可以在横、竖、斜线上不限步数地吃掉其他棋子。

如何将8个皇后放在棋盘上(有8 * 8个方格),使它们谁也不能被吃掉!这就是著名的八皇后问题。

对于某个满足要求的8皇后的摆放方法,定义一个皇后串a与之对应,‘即a=b1b2…b8,其中bi为相应摆法中第i行皇后所处的列数。

已经知道8皇后问题一共有92组解(即92个不同的皇后串)。

给出一个数b,要求输出第b个串。

串的比较是这样的:皇后串x置于皇后串y之前,当且仅当将x视为整数时比y小。

//输入数据//第1行是测试数据的组数n,后面跟着n行输入。

每组测试数据占1行,包括一个正整数b(1 <= b <= 92)//输出要求//n行,每行输出对应一个输入。

输出应是一个正整数,是对应于b 的皇后串//输入样例//2//1//92//输出样例//15863724//84136275解题思路一因为要求出92种不同摆放方法中的任意一种,所以我们不妨把92种不同的摆放方法一次性求出来,存放在一个数组里。

为求解这道题我们需要有一个矩阵仿真棋盘,每次试放一个棋子时只能放在尚未被控制的格子上,一旦放置了一个新棋子,就在它所能控制的所有位置上设置标记,如此下去把八个棋子放好。

当完成一种摆放时,就要尝试下一种。

若要按照字典序将可行的摆放方法记录下来,就要按照一定的顺序进行尝试。

也就是将第一个棋子按照从小到大的顺序尝试;对于第一个棋子的每一个位置,将第二个棋子从可行的位置从小到大的顺序尝试;在第一第二个棋子固定的情况下,将第三个棋子从可行的位置从小到大的顺序尝试;依次类推。

首先,我们有一个8*8的矩阵仿真棋盘标识当前已经摆放好的棋子所控制的区域。

用一个有92行每行8个元素的二维数组记录可行的摆放方法。

用一个递归程序来实现尝试摆放的过程。

基本思想是假设我们将第一个棋子摆好,并设置了它所控制的区域,则这个问题变成了一个7皇后问题,用与8皇后同样的方法可以获得问题的解。

经典算法-(五)八皇后问题

经典算法-(五)八皇后问题

经典算法-(五)⼋皇后问题简介:问题,是⼀个古⽼⽽著名的问题,是的典型案例。

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。

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。

计算机发明后,有多种计算机语⾔可以解决此问题。

问题描述:⼋皇后问题是⼀个以国际象棋为背景的问题:如何能够在 8×8 的国际象棋棋盘上放置⼋个皇后,使得任何⼀个皇后都⽆法直接吃掉其他的皇后?为了达到此⽬的,任两个皇后都不能处于同⼀条横⾏、纵⾏或斜线上。

⼋皇后问题可以推⼴为更⼀般的n皇后摆放问题:这时棋盘的⼤⼩变为n1×n1,⽽皇后个数也变成n2。

⽽且仅当 n2 = 1 或 n1 ≥ 3 时问题有解。

java实现:public class Queen{//同栏是否有皇后,1表⽰有private int[] column;//右上⾄左下是否有皇后private int[] rup;//左上⾄右下是否有皇后private int[] lup;//解答private int[] queen;//解答编号private int num;public Queen(){column=new int[8+1];rup=new int[(2*8)+1];lup=new int[(2*8)+1];for(int i=1;i<=8;i++)column[i]=0;for(int i=1;i<=(2*8);i++)rup[i]=lup[i]=0; //初始定义全部⽆皇后queen=new int[8+1];}public void backtrack(int i){if(i>8){showAnswer();}else{for(int j=1;j<=8;j++){if((column[j]==0)&&(rup[i+j]==0)&&(lup[i-j+8]==0)){//这⾥右上到左下是左边开始数的,并且是从2开始计数的总共8个正好到9,⽽左上到右下是做右边开始数的所以开头是8.明显是从1开始计数的。

著名算法matlab编程 贪心算法 背包问题 递归算法 Hanoi塔问题 回溯算法 n皇后问题

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下面演示了三个金片从柱1移动到目标柱3的过程:
10/22
在命令窗口输入:>> [n,s]=hanoi(3,1,2,3) n= 7 s= 1 2 1 3 1 2 1 1 1 3 1 2 2 1 3 2 2 3 1 3 3
1
1 2 3
2 3 3 3 1
2
3
1
2 1 2
1
1 2
2
3
3
1
2 3
1 2 3
11/22
5/22
A
B
C
1
2
n
6/22
问题分析: 把柱C作为目标柱子,设an为n块金片从其中一柱移 到另一柱的搬运次数,则把n块金片从A移到C,可 以先把前n-1片移到B,需搬an-1次;接着把第n片从 A称到C,再从B把剩下的n-1片搬到C,又需搬an-1 次。所以从A到n块金片称到柱C,共需次数为: 2an-1+1次。 显然,当n=1时,a1=1,所以Hanoi塔的移动次数相 当于一个带初值的递归关系:
有 旅 行 者 要 从 n 种 物 品 中 选 取 不 超 过 b公 斤 的 物 品 放 入 背 包 , 要 求 总 价 值 最 大 。 设 第 i 种 物 品 的 重 量 为 a i, 价 值 为 c i,i 1, 2 , n )。 定 义 向 量 [ x 1 , x 2 , , x n ], 当 选 第 i ( 种 物 品 往 背 包 放 时 取 x i 1, 否 则 取 x i 0。 于 是 所 有 选 取 的 物 品 的 总 价 值 为 : c 1 x 1 c 2 x 2 c n x n, 总 的 重 量 为 : a 1 x 1 a 2 x 2 a n x n。 问 题 可 描 述 为

八皇后问题实验报告

八皇后问题实验报告

软件工程上机报告实验名称:八皇后问题图形界面求解姓名:郭恂学号:2011011435班级:11级数学班中国石油大学(北京)计算机科学与技术系一、试验程序截图:点击显示下一组解即可显示下一组解:同样的,如果点击上一组解即可显示上一组解。

若在第1组解时点击显示上一组解会弹出报错提示框。

同样,若在第92组解点击显示下一组解也会弹出报错提示框:二、程序代码程序使用Java语言编写,编写环境为jdk1.6.0_18。

使用编程开发环境eclipse.exe编写。

本程序创建了两个类,两个类在同一个工程中。

其中Queen类的作用仅仅用来保存八皇后问题计算结果的数据,便于画图时使用。

本程序大概由两部分组成,第一部分是解八皇后问题,第二部分是画图。

程序源代码为:类1:public class Queen{public int[] x=new int[8];public int[] y=new int[8];public String name;}类2:import javax.swing.*;import java.awt.event.*;import java.awt.*;import javax.swing.JOptionPane;public class bahuanghou extends JFrame implements ActionListener {//JLabel[] l;int number=0; //当前显示的解的编号int sum=0; //所有解得数量JLabel l2;JButton b1,b2; //b1为显示下一组解得按钮,b2为显示上一组解得按钮。

Queen[] q=new Queen[128]; //得到的解储存在Queen类的数组里面。

private Image bomb1=Toolkit.getDefaultToolkit().getImage("D:\\qizi1.JPG"); //黑格棋子为bomb1private Image bomb2=Toolkit.getDefaultToolkit().getImage("D:\\qizi2.JPG"); //白格棋子为bomb2public bahuanghou() //构造方法,初始化窗口。

八皇后问题的解决方案

八皇后问题的解决方案

算法总结
3
解决八皇后问题常用算法
3.1
枚举法解决八皇后问题
3.2
非递归回溯法解决八皇后问题
3.3
递归回溯法解决八皇后问题
3.0
八皇后问题约束条件
a( i ) 1 2 3 4 5 6 7 8 a( 1) 2 0 -1 3 -2 4 -3 5 -4 6 -5 7 -6 8 -7 9
a( 2 ) a( 3 ) a( 4) a( 5 ) a( 6) a( 7 ) a( 8)
9 3 10 2 11 1 12 0 13 -1 14 -2
9 5 10 4 11 3 12 2 13 1 14 0 15 -1
9 7 10 6 11 5 12 4 13 3 14 2 15 1 16 0
3.0
八皇后问题约束条件
a( i ) =j 第i行j列放置皇后
判断不同列 a(i)≠a(j) 判断不同对角线 i-a(i)≠j-a(j) 判断不同反对角线 i+a(i)≠j+a(j)
取下一个………………
取下一个q (1)
用语言编程
For q1 = 1 To 8 For q2 = 1 To 8 For q3 = 1 To 8 For q4 = 1 To 8 For q5 = 1 To 8 For q6 = 1 To 8 For q7 = 1 To 8 For q8 = 1 To 8 q(q1) = q1 : q(q2) = q2 : q(q3) = q3 : q(q4) = q4 q(q5) = q5 : q(q6) = q6 : q(q7) = q7 : q(q8) = q8 If putdown(q)=1 Then printstr(q) Next q8 Next q7 Next q6 Next q5 Next q4 Next q3 Next q2 Next q1

八皇后问题最简单算法

八皇后问题最简单算法

八皇后问题最简单算法
八皇后问题最简单算法是使用回溯法。

1. 回溯法在求解八皇后问题时,会生成一个8位的二进制数,每一位代表一列是否放置皇后。

如果某一列放置了皇后,则该位为1,否则为0。

2. 在放置皇后时,如果当前位置可以放置皇后,则尝试放置。

如果放置后当前位置形成了一个合法的棋盘,则继续递归地放置下一个皇后。

如果放置后形成了一个不合法的棋盘,则回溯到上一个状态,尝试其他位置。

3. 如果所有8个皇后都放置完毕,且形成了一个合法的棋盘,则找到了一个解。

以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅八皇后问题相关书籍或咨询专业人士。

八皇后问题详细的解法PPT课件

八皇后问题详细的解法PPT课件

枚举得有个顺序,否则 轻则有漏的、重复的; 重则无法循环表示。
6
1.按什么顺序去查找所有的解 a.盲目的枚举算法
void main() {
int x[100]; for (x[1]=1;x[1]<=10;x[1]++)
for (x[2]=1;x[2]<=10;x[2]++) for (x[3]=1;x[3]<=10;x[3]++) for (x[4]=1;x[4]<=10;x[4]++) for (x[5]=1;x[5]<=10;x[5]++) for (x[6]=1;x[6]<=10;x[6]++) for (x[7]=1;x[7]<=10;x[7]++) for (x[8]=1;x[8]<=10;x[8]++) if (check(x)==0) { printf(x); }
}
10
1 回溯法
有“通用的解题法”之称。 回溯法的基本做法是搜索,或是一种组织得井井有条
的,能避免不必要搜索的穷举式搜索法。这种方法适 用于解一些组合数相当大的问题。 回溯法在问题的解空间树中,按深度优先策略,从根 结点出发搜索解空间树。算法搜索至解空间树的任意 一点时,先判断该结点是否包含问题的解。如果肯定 不包含,则跳过对该结点为根的子树的搜索,逐层向 其祖先结点回溯;否则,进入该子树,继续按深度优 先策略搜索。
按什么顺序去搜? 目标是没有漏网之鱼,尽量速度快。
5
2 【问题设计】盲目的枚举算法
a 盲目的枚举算法 通过8重循环模拟搜索空间中的88个状态; 按枚举思想,以DFS的方式,从第1个皇后在第1列开始 搜索,枚举出所有的“解状态”:

八皇后问题c语言代码

八皇后问题c语言代码

八皇后问题c语言代码八皇后问题是经典的回溯算法问题,下面是一个简单的C语言代码示例来解决八皇后问题:c.#include <stdio.h>。

#include <stdbool.h>。

#define N 8。

int board[N][N];void printSolution() {。

for (int i = 0; i < N; i++) {。

for (int j = 0; j < N; j++) {。

printf("%d ", board[i][j]); }。

printf("\n");}。

}。

bool isSafe(int row, int col) {。

int i, j;for (i = 0; i < col; i++) {。

if (board[row][i]) {。

return false;}。

}。

for (i = row, j = col; i >= 0 && j >= 0; i--, j--) {。

if (board[i][j]) {。

return false;}。

}。

for (i = row, j = col; j >= 0 && i < N; i++, j--) {。

if (board[i][j]) {。

return false;}。

}。

return true;}。

bool solveNQUtil(int col) {。

if (col >= N) {。

return true;}。

for (int i = 0; i < N; i++) {。

if (isSafe(i, col)) {。

board[i][col] = 1;if (solveNQUtil(col + 1)) {。

return true;}。

board[i][col] = 0;}。

八皇后问题详细的解法

八皇后问题详细的解法
八皇后问题
1
1八皇后问题背景 2盲目的枚举算法 3加约束的枚举算法 4回溯法及基本思想 5 回溯法应用 6八皇后问题的递归回溯算法 7八皇后问题的非递归回溯算法
2
【背景】 八皇后问题是一个以国际象棋为背
景的问题: 如何能够在 8×8 的国际象棋棋盘上
放置八个皇后,使得任何一个皇后都 无法直接吃掉其他的皇后?为了达到 此目的,任两个皇后都不能处于同一 条横行、纵行或斜线上。
}
}
23
20
2 回溯法应用-算法框架-递归算法框架
int a[n]; Queens(int k) { if (k>n) 即表示最后一个皇后摆放完毕,输出结果;
else for(i=下界 ; i<=上界; i++) //枚举K个皇后所有可能的路径 {依次从列顶端开始搜索,一直到列底端,直到找到合适位置,如
果未找到,自动返回上层递归
的,能避免不必要搜索的穷举式搜索法。这种方法适 用于解一些组合数相当大的问题。 回溯法在问题的解空间树中,按深度优先策略,从根 结点出发搜索解空间树。算法搜索至解空间树的任意 一点时,先判断该结点是否包含问题的解。如果肯定 不包含,则跳过对该结点为根的子树的搜索,逐层向 其祖先结点回溯;否则,进入该子树,继续按深度优 先策略搜索。
for(a[8]=1;a[8]<=8;a[8]++) 此算法可读性很好,
{if (check(a,8)==0)continue; 体现了“回溯”。但
else for(i=1;i<=8;i++) 它只能解决八皇后问
print(a[i]); }
题,而不能解决任意
}}}}}}}

人工智能实验报告_八皇后问题

人工智能实验报告_八皇后问题

八皇后问题八皇后问题是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型例题。

该问题是十九世纪著名的数学家高斯1850年提出:在8X8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。

基本思想:在open表中保留已生成而未考察的结点,并用启发函数h(x)对它们全部进行估价,从中选出最优结点进行扩展,而不管这个结点出现在搜索树的什么地方。

(1)把初始结点S0放入open表中,计算h(S0);(2)若open表为空,则搜索失败,EXIT;(3)移出open表中第一个结点N放入closed表中,并冠以序号n(4)若目标结点Sg=N则搜索成功,EXIT(5)若N不可扩展,则转步骤(2);(6)扩展N,计算每个子结点x的函数值h(x),并将所有子结点配以指向N的返回指针后放入open表中,再对open表中的所有子结点按其函数值大小以升序排序,转步骤2;//采用启发式修补解N皇后问题#include<time.h>#include <iostream>//采用启发式修补解N皇后问题#include<time.h>#include <iostream>using space std;void shuffle(int Queen[],const int n)...{//随机取得各行的初始皇后位置,以Queen[i]表示第i行的皇后位置for(int i=0;i<n;i )Queen[i]=abs(rand())%n;}int collision(int Queen[],const int row,const int column,const int n)...{ //计算每个位置的冲突值int bug=0;for(int i=0;i<n;i )...{if ((i!=row)&&(Queen[i]==column||(Queen[i]-column)==(i-row)||(Queen[i]-column)==(row-i)))//同列,同对角线的情况bug ;}return bug;}void show(int Queen[],const int n)...{//打印皇后图cout<<"╭";for(int k=0;k<n-1;k )cout<<"─┬";cout<<"─╮"<<endl;for(int i=0;i<n-1;i )...{cout<<"│";for(int j=0;j<n;j )cout<<((j==Queen[i])? "凤" :" ")<<"│";//有皇后的位置用"凤"cout<<endl;cout<<"├";for(j=0;j<n-1;j )cout<<"─┼";cout<<"─┤"<<endl;}cout<<"│";for(int j=0;j<n;j )cout<<((j==Queen[n-1])? "凤" :" ")<<"│";//有皇后的位置用,没有的用_ cout<<endl;cout<<"╰";for(k=0;k<n-1;k )cout<<"─┴";cout<<"─╯"<<endl;cout<<endl;}int repair(int Queen[],const int n)...{ //启发式修补int max=-1;//标志行行之间冲突数int minbug=n;int count=0;while(max!=0&&count<=100)...{max=0;for(int i=0;i<n;i )...{minbug=collision(Queen,i,Queen[i],n);//取得当前的冲突数,不断优化int temp=Queen[i];for(int j=0;j<n;j )...{int bug=collision(Queen,i,j,n);if(bug<=minbug&&j!=temp)...{ //保持皇后在等冲突的情况下不断变更位置,有利于后面行的优化minbug=bug;Queen[i]=j;}}if (minbug>max)max=minbug;}show(Queen,n);count ;}return count;}void main()...{int n=-1;int step=0;cout<<"Welcome to N Queen Settlement"<<endl;cout<<"Input N (you would better input a interge minor to 15):"<<endl;cin>>n;if(n<=0)...{cout<<"Illegal Input!"<<endl;return;}int* Queen=new int[n];srand(time(NULL));//取得随机种子shuffle(Queen,n);cout<<"The oringinal state:"<<endl;show(Queen,n);step=repair(Queen,n);if(step>100)...{cout<<"Could find solution within 100 steps,Try again!"<<endl;return;}cout<<"After "<<step 1<<" steps"<<endl;cout<<"The goal state arrives!"<<endl;}。

用遗传算法解八皇后问题

用遗传算法解八皇后问题

⽤遗传算法解⼋皇后问题此算法收敛速度还可以,基本在1万代之内就能找到解主程序clear;clc;%%%⼋皇后问题,8X8的棋盘上,放置8个皇后,使之两两都不能攻击%初始的状态,随机在棋盘上放置8个皇后,每列放⼀个n = 8; %8皇后%%%⽤遗传算法计算%先随机获得⼏个个体,形成⼀个种群%这个种群有10个个体No_of_people = 10;people = randi(n,[No_of_people,n]);%计算每个初始种群的h值people_h = ones(No_of_people,1);for i = 1:No_of_peoplepeople_h(i) = fun_c(people(i,:));end%进化了多少代,由G来统计G = 1;G_max = 1e5;plt = zeros(1,G_max);while prod(people_h)~=0 && G<=G_max%精英保留策略,保留初始种群中1/100的精英个体%保留多少个精英No_elite = fix(No_of_people/100);if No_elite == 0No_elite =1;end%按照h值选出这些精英[~,ind] = sort(people_h);index = ind(1:No_elite);people_elite = people(index,:);%计算这个种群中每个个体的优势,以百分⽐表⽰,所有个体优势之和为1adv = people_h ./ sum(people_h);%从种群中随机选出10对个体,根据个体的优势来选择,优势越⼤的,被选中的概率越⼤people_dad = people;people_mom = people;for i=1:No_of_peoplepick = ones(2,1);while pick(1)==pick(2)pick = randsrc(2,1,[1:No_of_people; adv']);endpeople_dad(i,:) = people(pick(1),:);people_mom(i,:) = people(pick(2),:);end%然后交叉繁殖,染⾊体交叉。

回溯法实现8皇后问题

回溯法实现8皇后问题

实验题目回溯法实现8皇后问题实验要求 a.掌握递归回溯算法的基本思想。

b.学习掌握应用面向对象通用回溯程序框架解决实际问题。

提高面向对象编程的技能。

实验内容(问题描述、算法设计、算法效率)回溯法实现8皇后问题a.问题描述:在n*n格的棋盘上放置彼此不受攻击的n个皇后。

按照国际象棋的规则,皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子。

N后问题等价于在n*n格的棋盘上放置n个皇后,任何2个皇后不放在同一行或同一列或同一斜线上。

b.算法设计:用n元组x[1;n]表示n后问题的解。

其中,x[i]表示皇后i放置在棋盘的第i行的第x[i]列。

由于不容许将2个皇后放在同一列上,所以解向量中的x[i]互不相同。

2个皇后不能放在同一斜线上是问题的隐约束。

对于一般的n后问题,这一隐约束条件可以化成显约束的形式。

如果将n*n 格的棋盘看做二维方阵,其行号从上到下,列号从左到右依次编号为1,2,...n。

从棋盘左上角到右下角的主对角线及其平行线(即斜率为-1的各斜线)上,2个下标值的差(行号-列号)值相等。

同理,斜率为+1的每条斜线上,2个下标值的和(行号+列号)值相等。

因此,若2个皇后放置的位置分别是(i,j)和(k,l),且i-j = k -l 或i+j = k+l,则说明这2个皇后处于同一斜线上。

以上2个方程分别等价于i-k = j-l 和i-k =l-j。

由此可知,只要|i-k|=|l-j|成立,就表明2个皇后位于同一条斜线上。

用回溯法解n后问题,用完全n叉树表示解空间。

可行性约束Place剪去不满足行,列和斜线约束的子树。

下面的解n后问题的回溯法中,递归函数Backtrack(1)实现对整个解空间的回溯搜索。

Backtrack(i)搜索解空间中第i层子树。

类Queen的数据成员记录解空间中节点信息,以减少传给Backtrack的参数。

sum记录当前已找到的可行方案数。

在算法Backtrack中,当i>n是,算法搜索至叶节点,得到一个新的n皇后互不攻击放置方案,当前已找到的可行方案数sum增1。

1213:八皇后问题

1213:八皇后问题

1213:⼋皇后问题⾸先可以试图去简化问题,将问题转化为为每⼀列确定⼀个有效的⾏号。

因为同⼀列只能有⼀个皇后,并且需要在⼋列中确定⼋个皇后,即每⼀列都必定有且只有⼀个皇后。

经过简化后,显然,通过⼀个⼀维数组即可以确定⼀组有效解。

关于check:不为同⼀⾏或同⼀列的判定⽐较简单(这⾥省略)(i1,j1)与(i2,j2)在同⼀条斜线上的判定:i1-i2==j1-j2 || i1-i2==j2-j1问题经过这样⼀次抽丝剥茧后,剩余的思路⼤致就是深度搜索、临界输出。

特别重复:a[j]表⽰第j列的皇后所在的⾏数1 #include<iostream>2 #include<cstdio>3using namespace std;45const int N=10;6int ans,a[N];7void print(){8 printf("No. %d\n",++ans);9for(int i=1;i<=8;i++){10for(int j=1;j<=8;j++)11if(a[j]==i)printf("1 ");12else printf("0 ");13 printf("\n");14 }15 }16bool check(int x,int d){17for(int i=1;i<d;i++){18if(a[i]==x||x-a[i]==d-i||x-a[i]==i-d)19return0;20 }21return1;22 }23void solve(int d){24if(d==9){25 print();26return;27 }28for(int i=1;i<=8;i++){29if(check(i,d)){30 a[d]=i;31 solve(d+1);32 }33 }34 }35int main(){36 solve(1);37return0;38 }。

数据结构与算法专题实验实验报告-八皇后-背包问题的求解-农夫过河

数据结构与算法专题实验实验报告-八皇后-背包问题的求解-农夫过河

八皇后问题1.问题描述设在初始状态下在国际象棋的棋盘上没有任何棋子(这里的棋子指皇后棋子)。

然后顺序在第1行,第2行……第8行上布放棋子。

在每一行中共有8个可选择的位置,但在任一时刻棋盘的合法布局都必须满足3个限制条件(1)任意两个棋子不得放在同一行(2)任意两个棋子不得放在同一列上(3)任意棋子不得放在同一正斜线和反斜线上。

2.基本要求编写求解并输出此问题的一个合法布局的程序。

3、实现提示:在第i行布放棋子时,从第1列到第8列逐列考察。

当在第i行第j列布放棋子时,需要考察布放棋子后在行方向、列方向、正斜线和反斜线方向上的布局状态是否合法,若该棋子布放合法,再递归求解在第i+1行布放棋子;若该棋子布放不合法,移去这个棋子,恢复布放该棋子前的状态,然后再试探在第i行第j+1列布放棋子。

4 程序代码#include<iostream.h>#include<stdio.h>static char Queen[8][8];static int a[8];static int b[15];static int c[15];static int QueenNum=0;//记录总的棋盘状态数void qu(int i);//参数i代表行int main(){int Line,Column;//棋盘初始化,空格为*,放置皇后的地方为@ for(Line=0;Line<8;Line++){a[Line]=0; //列标记初始化,表示无列冲突for(Column=0;Column<8;Column++)Queen[Line][Column]='*';}//主、从对角线标记初始化,表示没有冲突for(Line=0;Line<15;Line++)b[Line]=c[Line]=0;qu(0);return 0;}void qu(int i){int Column;for(Column=0;Column<8;Column++){if(a[Column]==0&&b[i-Column+7]==0&&c[i+Column]==0) //如果无冲突{Queen[i][Column]='Q'; //放皇后a[Column]=1;//标记,下一次该列上不能放皇后b[i-Column+7]=1;//标记,下一次该主对角线上不能放皇后c[i+Column]=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 Line,Column;cout<<"第"<<++QueenNum<<"种状态为:"<<endl;for(Line=0;Line<8;Line++){for(Column=0;Column<8;Column++)cout<<Queen[Line][Column]<<" ";cout<<endl;}cout<<endl;getchar();}/*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[i][Column]='*';a[Column]=0;b[i-Column+7]=0;c[i+Column]=0;}}}5 程序结果题目2 背包问题的求解1.问题描述假设有一个能装入总体积为T的背包和n件体积分别为w1,w2,…w n的物品,能否从n件物品中挑选若干件恰好装满背包,即使w1+w2+…+w m=T,要求找出所有满足上述条件的解。

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