LeetCode刷题--- N 皇后
2023-12-28 00:21:13
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个人专栏
力扣递归算法题
【C++】? ??
数据结构与算法
???????http://t.csdnimg.cn/hKh2l
前言:这个专栏主要讲述递归递归、搜索与回溯算法,所以下面题目主要也是这些算法做的 ?
我讲述题目会把讲解部分分为3个部分:
1、题目解析
2、算法原理思路讲解
3、代码实现
N 皇后
题目链接:N 皇后
题目
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?皇后问题?研究的是如何将?n
?个皇后放置在?n×n
?的棋盘上,并且使皇后彼此之间不能相互攻击。
给你一个整数?n
?,返回所有不同的?n?皇后问题?的解决方案。
每一种解法包含一个不同的?n 皇后问题?的棋子放置方案,该方案中?'Q'
?和?'.'
?分别代表了皇后和空位。
示例 1:
输入:n = 4 输出:[[".Q..","...Q","Q...","..Q."],["..Q.","Q...","...Q",".Q.."]] 解释:如上图所示,4 皇后问题存在两个不同的解法。
示例 2:
输入:n = 1 输出:[["Q"]]
提示:
1 <= n <= 9
解法
算法原理思路讲解?
算法思路
- ?先,我们在第??放置第?个皇后,然后遍历棋盘的第??,在可?的位置放置第?个皇后,然后再遍历第三?,在可?的位置放置第三个皇后,以此类推,直到放置了 n 个皇后为?。
- 我们需要??个数组来记录每??放置的皇后的列数。在每??中,我们尝试放置?个皇后,并检查是否会和前?已经放置的皇后冲突。如果没有冲突,我们就继续递归地放置下??的皇后,直到所有的皇后都放置完毕,然后把这个?案记录下来。
- 在检查皇后是否冲突时,我们可以??个数组来记录每?列是否已经放置了皇后,并检查当前要放置的皇后是否会和已经放置的皇后冲突。对于对?线,我们可以?两个数组来记录从左上?到右下?的每?条对?线上是否已经放置了皇后,以及从右上?到左下?的每?条对?线上是否已经放置了皇后。
对于对?线是否冲突的判断可以通过以下流程解决
- 从左上到右下:相同对?线的?列之差加 n (防止?列之差为负数)相同;
- 从右上到左下:相同对?线的?列之和相同。
因此,我们需要创建?于存储解决?案的?维字符串数组 ret
?
,?于存储每个皇后的位置的
?维整数数组 path
?
,以及?于记录每?列和对?线上是否已经有皇后的布尔型数组。
(1)全局变量
bool checkCol[10], checkDig1[20], checkDig2[20];
vector<vector<string>> ret;
vector<string> path;
int N;
- ret(存储解决?案的?维字符串数组 ?)
- path(?于存储每个皇后的位置的?维整数数组)
- N(n 的大小)
- checkCol(记录每?列上是否已经有皇后的布尔型数组)
- checkDig1(记录对?线上的主线是否已经有皇后的布尔型数组)
- checkDig2(记录对?线上的副线是否已经有皇后的布尔型数组)
(2)设计递归函数
void dfs(int row);
- 参数:row(表示现在要处理的行数);
- 返回值:无;
- 函数作用:在当前?放??个不发?冲突的皇后,查找所有可?的?案使得放置 n 个皇后后不发?冲突。
递归函数流程如下
- 递归结束条件:如果 row 等于 n ,则表?已经找到?组解决?案,此时将每个皇后的位置存储到字符串数组 ret?中,并将 path?存储到 ret?数组中,然后返回;
- 枚举当前?的每?列,判断该列、两个对?线上是否已经有皇后:
- 如果有皇后,则继续枚举下?列;
- 否则,在该位置放置皇后,并将 checkCol[10], checkDig1[20], checkDig2[20];对应的位置,设为 true ,表?该列和对?线上已经有皇后:
- 递归调? dfs 函数,搜索下??的皇后位置。如果该?案递归结束,则在回溯时需要将checkCol[10], checkDig1[20], checkDig2[20]; 对应的位置设为 false ,然后继续枚举下?列;
以上思路讲解完毕,大家可以自己做一下了
代码实现
class Solution {
public:
bool checkCol[10], checkDig1[20], checkDig2[20];
vector<vector<string>> ret;
vector<string> path;
int N;
void dfs(int row)
{
if (row == N)
{
ret.push_back(path);
return;
}
for (int col = 0; col < N; col++) // 尝试在这??放皇后
{
// 剪枝
if (!checkCol[col] && !checkDig1[row - col + N] && !checkDig2[row +col])
{
path[row][col] = 'Q';
checkCol[col] = checkDig1[row - col + N] = checkDig2[row +col] = true;
dfs(row + 1);
path[row][col] = '.'; // 恢复现场
checkCol[col] = checkDig1[row - col + N] = checkDig2[row +col] = false;
}
}
}
vector<vector<string>> solveNQueens(int n)
{
N = n;
path.resize(n);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
path[i].append(n, '.');
}
dfs(0);
return ret;
}
};
文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_74268082/article/details/135237029
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