递归与回溯之经典八皇后问题
2014-12-22 11:00
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1,递归在程序设计中也常用于需要回溯算法的场合
2,回溯算法的基本思想
a,从问题的某一种状态出发,搜索可以到达的所有状态
b,当某个状态到达后,可向前回退,并继续搜索其它可达状态
c,当所有的状态都到达后,回溯算法结。
3,程序设计中可利用函数的活动对象保存回溯算法的状态数据,因
此可以利用递归完成回溯算法。
八皇后问题
在一个8*8国际象棋盘上,有8个皇后,每人皇后占一格;要求皇后间不会
出现相互“攻击”的现象,即不能有两个皇后在同一行,同一死,同一对
角线上。
实现代码如下:
#include <stdio.h>
#define N 8
typedef struct _tag_Pos
{
int ios;
int jos;
} Pos;
static char board[N+2][N+2];
static Pos pos[] = { {-1, -1}, {-1, 0}, {-1, 1} };
static int count = 0;
void init()
{
int i = 0;
int j = 0;
for(i=0; i<N+2; i++)
{
board[0][i] = '#';
board[N+1][i] = '#';
board[i][0] = '#';
board[i][N+1] = '#';
}
for(i=1; i<=N; i++)
{
for(j=1; j<=N; j++)
{
board[i][j] = ' ';
}
}
}
void display()
{
int i = 0;
int j = 1;
for(i=0; i<N+2; i++)
{
for(j=0; j<N+2; j++)
{
printf("%c", board[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int check(int i, int j)
{
int ret = 1;
int p = 0;
for(p=0; p<3; p++)
{
int ni = i;
int nj = j;
while( ret && (board[ni][nj] != '#') )
{
ni = ni + pos[p].ios;
nj = nj + pos[p].jos;
ret = ret && (board[ni][nj] != '*');
}
}
return ret;
}
void find(int i)
{
int j = 0;
if( i > N )
{
count++;
printf("Solution: %d\n", count);
display();
getchar();
}
else
{
for(j=1; j<=N; j++)
{
if( check(i, j) )
{
board[i][j] = '*';
find(i+1);
board[i][j] = ' ';
}
}
}
}
int main()
{
init();
find(1);
return 0;
}
结果为:
一直按回车,最终有92个结果,也就说,八皇后问题有92个解法。
小结:
a,回溯算法是递归应用的重要场合
b,利用函数调用的活动对象可以保存回溯算法中重要的变量信息
c,递归是回溯算法的重要实现方式
2,回溯算法的基本思想
a,从问题的某一种状态出发,搜索可以到达的所有状态
b,当某个状态到达后,可向前回退,并继续搜索其它可达状态
c,当所有的状态都到达后,回溯算法结。
3,程序设计中可利用函数的活动对象保存回溯算法的状态数据,因
此可以利用递归完成回溯算法。
八皇后问题
在一个8*8国际象棋盘上,有8个皇后,每人皇后占一格;要求皇后间不会
出现相互“攻击”的现象,即不能有两个皇后在同一行,同一死,同一对
角线上。
实现代码如下:
#include <stdio.h>
#define N 8
typedef struct _tag_Pos
{
int ios;
int jos;
} Pos;
static char board[N+2][N+2];
static Pos pos[] = { {-1, -1}, {-1, 0}, {-1, 1} };
static int count = 0;
void init()
{
int i = 0;
int j = 0;
for(i=0; i<N+2; i++)
{
board[0][i] = '#';
board[N+1][i] = '#';
board[i][0] = '#';
board[i][N+1] = '#';
}
for(i=1; i<=N; i++)
{
for(j=1; j<=N; j++)
{
board[i][j] = ' ';
}
}
}
void display()
{
int i = 0;
int j = 1;
for(i=0; i<N+2; i++)
{
for(j=0; j<N+2; j++)
{
printf("%c", board[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int check(int i, int j)
{
int ret = 1;
int p = 0;
for(p=0; p<3; p++)
{
int ni = i;
int nj = j;
while( ret && (board[ni][nj] != '#') )
{
ni = ni + pos[p].ios;
nj = nj + pos[p].jos;
ret = ret && (board[ni][nj] != '*');
}
}
return ret;
}
void find(int i)
{
int j = 0;
if( i > N )
{
count++;
printf("Solution: %d\n", count);
display();
getchar();
}
else
{
for(j=1; j<=N; j++)
{
if( check(i, j) )
{
board[i][j] = '*';
find(i+1);
board[i][j] = ' ';
}
}
}
}
int main()
{
init();
find(1);
return 0;
}
结果为:
一直按回车,最终有92个结果,也就说,八皇后问题有92个解法。
小结:
a,回溯算法是递归应用的重要场合
b,利用函数调用的活动对象可以保存回溯算法中重要的变量信息
c,递归是回溯算法的重要实现方式
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