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            統(tǒng)計(jì)

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            八皇后問題一解--用幾何方法簡(jiǎn)化編程問題

            在一個(gè)8×8國(guó)際象棋盤上,有8個(gè)皇后,每個(gè)皇后占一格;要求皇后間不會(huì)出現(xiàn)相互“攻擊”的現(xiàn)象,即不能有兩個(gè)皇后處在同一行、同一列或同一對(duì)角線上。問共有多少種不同的方法。
            這是一個(gè)古老的問題,解法分很多種,串行,并行,遞歸,循環(huán),等等
            不過我認(rèn)為這道題目的真正難點(diǎn)在于找到一個(gè)從坐標(biāo)到該坐標(biāo)是否與其queen沖突的映射。剩下的只是實(shí)現(xiàn)方法上的不同
            一個(gè)Queen的攻擊范圍有8個(gè)方向,如果不考慮正負(fù)向,可認(rèn)為其攻擊方位實(shí)在4條直線上,OK
            -在橫向的沖突最容易解決,因?yàn)槲覀兘忸}時(shí)一般都是逐行求解,所以不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)Queen在一行上的情況
            -在縱向上的沖突也容易解決,我們可以聲明一個(gè)有個(gè)8個(gè)元素的BYTE數(shù)組BYTE col[8]={},如果坐標(biāo)為(i,j)的位置上有Queen,則執(zhí)行col[j]=1就可以了,以后直接判斷對(duì)應(yīng)列標(biāo)志位是否為1就可以判端新Queen是否與已有的Queen存在沖突
            -在正45度和負(fù)45度線上的沖突處理就比較復(fù)雜了,這里運(yùn)用一個(gè)最簡(jiǎn)單的幾何定理就可以簡(jiǎn)化問題,幾何中直線的定義是y=ax+b;而我們的其余兩種沖突相應(yīng)的可表示為
            y=x+b1和y=-x+b2;
            然后根據(jù)x[0,7],和y[0,7]的取值區(qū)間得出相應(yīng)b1,b2的取值區(qū)間為
            b1 [-7,7]
            b2 [0,14]
            將b1區(qū)間平移7也得到了[0,14]
            這樣我們就可以再聲明兩個(gè)數(shù)組BYTE a[15],b[15],來唯一標(biāo)識(shí)正45度和負(fù)45度線上的沖突了,映射關(guān)系為
            i-j+7 ==>a[15];
            i+j    ==>b[15];

            一下是我實(shí)現(xiàn)的解法

             1#include "stdafx.h"
             2void Qu(int line);
             3BYTE col[8]={};//
             4BYTE a[15]={};//主對(duì)角線
             5BYTE b[15]={};//輔對(duì)角線
             6char chessArr[8][8];
             7int MethodCnt=0;
             8void CalQueeen()
             9{
            10    memset(chessArr[0],'*',64);
            11    Qu(0);
            12}

            13void Qu(int line)
            14{
            15    if (line<8)
            16    {
            17        for (int c=0;c<8;c++)
            18        {
            19            if (col[c]==0 && a[line-c+7]==0 && b[line+c]==0)
            20            {
            21                chessArr[line][c]='@';
            22                col[c]=1;
            23                a[line-c+7]=1;
            24                b[line+c]=1;
            25                Qu(line+1);
            26                chessArr[line][c]='*';//回溯
            27                col[c]=0;
            28                a[line-c+7]=0;
            29                b[line+c]=0;
            30            }

            31        }

            32    }

            33    else//到達(dá)搜索頂點(diǎn)
            34    {
            35        MethodCnt++;
            36        cout<<"_____________________________________________________________________"<<endl;
            37        cout<<MethodCnt<<endl;
            38        cout<<"---------------------------------------------------------------------"<<endl;
            39        for(int i=0;i<8;i++)
            40        {
            41            for(int j=0;j<8;j++)
            42                cout<<chessArr[i][j];
            43            cout<<endl;
            44        }

            45    }

            46}

            最后一共得出92中解法,有興趣的朋友可以試試

             

            posted on 2009-08-10 15:11 pear_li 閱讀(1926) 評(píng)論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++

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