八皇后问题是找到一种解决方案,在棋盘的每一行放置一个皇后,使得两个皇后不能互相攻击。该问题可以使用递归来解决。在本节中,我们将介绍一种常见的算法设计技术,称为回溯来解决这个问题。回溯方法逐步搜索候选解决方案,一旦确定
就放弃该选项
候选方案不可能是有效的解决方案,然后寻找新的候选方案。
可以使用二维数组来表示棋盘。然而,由于每一行只能有一个皇后,因此使用一维数组来表示皇后在该行中的位置就足够了。因此,您可以将 queens 数组定义为:
int[] 皇后 = new int[8];
将j赋值给queens[i],表示在行i和列j中放置一个皇后。下图(a)显示了下图(b)棋盘的queens数组的内容。
搜索从 k = 0 的第一行开始,其中 k 是正在考虑的当前行的索引。该算法检查是否可以按 _j = 0, 1, ... , 7 的顺序将皇后放置在行中的第 j_ 列中。搜索实现如下:
下面的代码给出了显示八皇后问题解决方案的程序。
package application; import javafx.application.Application; import javafx.geometry.Pos; import javafx.stage.Stage; import javafx.scene.Scene; import javafx.scene.control.Label; import javafx.scene.image.Image; import javafx.scene.image.ImageView; import javafx.scene.layout.GridPane; public class EightQueens extends Application { public static final int SIZE = 8; // The size of the chess board // queens are placed at (i, queens[i]) // -1 indicates that no queen is currently placed in the ith row // Initially, place a queen at (0, 0) in the 0th row private int[] queens = {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1}; @Override // Override the start method in the Application class public void start(Stage primaryStage) { search(); // Search for a solution // Display chess board GridPane chessBoard = new GridPane(); chessBoard.setAlignment(Pos.CENTER); Label[][] labels = new Label[SIZE][SIZE]; for(int i = 0; i = 0 && k程序调用search()(第20行)来搜索解决方案。最初,任何行中都没有放置皇后(第 16 行)。现在,搜索从第一行 k = 0(第 53 行)开始,并找到皇后的位置(第 56 行)。如果成功,将其放入该行(第 61 行)并考虑下一行(第 62 行)。如果不成功,则回溯到上一行(第 58-59 行)。
findPosition(k) 方法在从 queen[k] 1 开始的行 k 中搜索放置皇后的可能位置(第 73 行) 。它检查是否可以将皇后放置在 start, start 1, 处。 。 。 、7,按此顺序(第 75-78 行)。如果可能,返回列索引(第77行);否则,返回 -1(第 80 行)。
调用isValid(row, column)方法检查在指定位置放置皇后是否会与之前放置的皇后发生冲突(第76行)。它确保没有皇后被放置在同一列(第86行)、左上角对角线(第87行)或右上角对角线(第88行),如下图所示。
免责声明: 提供的所有资源部分来自互联网,如果有侵犯您的版权或其他权益,请说明详细缘由并提供版权或权益证明然后发到邮箱:[email protected] 我们会第一时间内为您处理。
Copyright© 2022 湘ICP备2022001581号-3