51.N皇后

【LetMeFly】51.N皇后

力扣题目链接:https://leetcode.cn/problems/n-queens/

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''.'分别代表了皇后和空位。

笔者注:

按照国际象棋的规则,皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子

这个可能一些中国小朋友不知道,因此已经在Github提交issue

示例 1:

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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:

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2
输入:n = 1
输出:[["Q"]]

提示:

  • $1\leq n\leq 9$

题目大意

给你一张n×n的棋盘,让你往上放置n皇后。这些皇后满足:任意两皇后不在同一行、不在同一列、不在同一斜线上。

思路

我们可以定义一个函数goon(int line),来在当前棋盘状态下,继续往第line行落子。

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void goon(int line) {  // 该放第line行了
如果已经放满了:
说明当前状态是一个可行的最终状态
当前棋盘加入答案、结束递归

否则:
遍历这一行所有位置,看每个位置是否能放
对于某个位置:
如果能放:
就放一个“皇后”
继续递归模拟下一行
模拟结束后撤销这个皇后,判断下一个位置是否可行
否则:
不做操作,继续判断下一个位置
}

至于上文中的“判断一个位置是否能放”,实现方法为:

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bool ifOk(int x, int y) {  // 往(x, y)放置一个皇后是否可行
遍历这一行,如果已有皇后,就返回false

遍历这一列,如果已有皇后,就返回false

接下来是对角线上的位置。同一正对角线上的元素满足“横坐标-纵坐标值相等”,同一负对角线上的元素满足“横坐标+纵坐标值相等”。
遍历每一行,求出这一行中和(x, y)位于同一对角线上的位置,如果已有皇后,就返回false

如果前面都没有返回false,说明这是一个合法的位置,就return true;
}

方法一:回溯

思路中已经描述地差不多了,接下来就是具体实现可参考代码注释

  • 时间复杂度$O(n!)$
  • 空间复杂度$O(n)$

AC代码

C++

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class Solution {
private:
vector<string> a;
vector<vector<string>> ans;
int n;
bool ifOk(int x, int y) { // 往(x, y)放置一个皇后是否可行
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (a[x][j] == 'Q') {
return false;
}
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (a[i][y] == 'Q') {
return false;
}
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
// i + j = x + y
int j = x + y - i;
if (j >= 0 && j < n && a[i][j] == 'Q') {
return false;
}
// i - j = x - y
j = i - x + y;
if (j >= 0 && j < n && a[i][j] == 'Q') {
return false;
}
}
return true;
}
void goon(int line) { // 该放第line行了
if (line >= n) {
ans.push_back(a);
return;
}
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (ifOk(line, j)) {
a[line][j] = 'Q';
goon(line + 1);
a[line][j] = '.';
}
}
}
public:
vector<vector<string>> solveNQueens(int n) {
this->n = n;
string oneLine(n, '.');
// a = vector<string>(oneLine, n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
a.push_back(oneLine);
}
goon(0);
return ans;
}
};

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Tisfy:https://letmefly.blog.csdn.net/article/details/124999635


51.N皇后
https://blog.letmefly.xyz/2022/05/27/LeetCode 0051.N皇后/
作者
Tisfy
发布于
2022年5月27日
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