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N皇后-java语言(简单递归回溯算法)

RJ_Hwang 2022-02-05 阅读 50

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

class Solution {
List res = new ArrayList(); //存放结果列表
List<String> arr0; //存放每次安放顺序正确的列表
int[] arr = new int[9]; //一维数组模拟位置
int max = 0;
char[] ch = new char[9]; //存储字符串
public List<List<String>> solveNQueens(int n) {
max = n;
for (int i = 0; i < max; i++) {
ch[i] = '.';
}
queue(0);
return res;
}
//递归回溯算法
public void queue(int n) {
if (n == max) {
arr0 = new ArrayList(); //返回每次安放顺序正确的列表(列表都是不同的)
for (int i = 0; i < max; i++) {
ch[arr[i]] = 'Q'; //将对应行列位置替换Q
arr0.add(new String(ch).substring(0, max)); //ArrayList按顺序添加
ch[arr[i]] = '.'; //再重置char数组,留于下一次使用
}
res.add(arr0);
//由ArrayList底层是数组,所以不能用clear这种方法
return;
}
for (int i = 0; i < max; i++) {
arr[n] = i;
if (judge(n)) {
queue(n + 1);
}
}
}
//判断位置是否正确
public boolean judge(int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
//对一维数组的假设,故不可能在同一列
//若同一行或在对角线位置,则返回false
if (arr[i] == arr[n] || Math.abs(n-i) == Math.abs(arr[n]-arr[i])) {
return false;
}
}
return true;
}
}

题解:

①初始化一个结果列表、每次确定位置的列表、确定位置的数组、与待变换一个字符的字符数组;

②用方法queue做回溯,judge做每次安放皇后的位置判断是否合法;

③对数值的假设:列为严格递增(数组的索引),行即数组的值,后续通过数组的值变换字符即可;

④queue方法中,从索引0,即第一个皇后开始递归,位置正确即可安放下一个皇后至max(全部皇后)安放,对得到的数组arr,映射到字符数组处理,再添加入ArrayList中;

⑤对每次确定的位置添入最终列表后,再重新new一次为安放下一次列表(这里注意不能clear清空或不重置处理)。

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