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Python基于回溯法子集树模板实现8皇后问题

程序员文章站 2024-02-26 23:24:01
本文实例讲述了Python基于回溯法子集树模板实现8皇后问题。分享给大家供大家参考,具体如下: 问题 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...

本文实例讲述了Python基于回溯法子集树模板实现8皇后问题。分享给大家供大家参考,具体如下:

问题

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。

Python基于回溯法子集树模板实现8皇后问题

分析

为了简化问题,考虑到8个皇后不同行,则每一行放置一个皇后,每一行的皇后可以放置于第0、1、2、...、7列,我们认为每一行的皇后有8种状态。那么,我们只要套用子集树模板,从第0行开始,自上而下,对每一行的皇后,遍历它的8个状态即可。

代码:

'''
8皇后问题
'''
n = 8 
x = [] # 一个解(n元数组)
X = [] # 一组解
# 冲突检测:判断 x[k] 是否与前 x[0~k-1] 冲突
def conflict(k):
 global x
 for i in range(k):        # 遍历前 x[0~k-1]
  if x[i]==x[k] or abs(x[i]-x[k])==abs(i-k): # 判断是否与 x[k] 冲突
   return True
 return False
# 套用子集树模板
def queens(k): # 到达第k行
 global n, x, X
 if k >= n:   # 超出最底行
  #print(x)
  X.append(x[:]) # 保存(一个解),注意x[:]
 else:
  for i in range(n): # 遍历第 0~n-1 列(即n个状态)
   x.append(i)  # 皇后置于第i列,入栈
   if not conflict(k): # 剪枝
    queens(k+1)
   x.pop()   # 回溯,出栈
# 解的可视化(根据一个解x,复原棋盘。'X'表示皇后)
def show(x):
 global n
 for i in range(n):
  print('. ' * (x[i]) + 'X ' + '. '*(n-x[i]-1))
# 测试
queens(0) # 从第0行开始
print(X[-1], '\n')
show(X[-1])

效果图

Python基于回溯法子集树模板实现8皇后问题

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。