leetcode51,52 N皇后相关(回溯方法)
创始人
2024-05-22 11:46:54
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题目1:N皇后
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。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。
在这里插入图片描述
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。
分析思路:
首先明确此问题限制条件:每一横行,竖行,斜行不能出现超过一个皇后
可以考虑运用unordered_set来记录unordered_set的优点(去重容器)
1.直接存取数据的值,对比unordered_map
2.容器内部各元素不相等
3.不会将元素按照key值排序,对比ordered_set

需要一个queen变量来存放每一行皇后放的具体列,之后打印面板board(用"Q",“.”)来打印二维数组,至于怎么得到正确的皇后的位置,应该采用逐个遍历,但是普通循环解决不了这个问题,本质上是在逐个尝试,当发现不合适时及时退出,所以采用回溯方法

class Solution {
public:vector> solveNQueens(int n) {unordered_setcolumns;//容易内部各元素不能相同unordered_setdial1;unordered_setdial2;auto solution=vector>();auto queens=vector(n,-1);backtrack(solution,queens,n,0,columns,dial1,dial2);return solution;}void backtrack(vector>& solution,vector&queens,int n,int row,unordered_set&columns,unordered_set&dial1,unordered_set&dial2){if(row==n){vector board= generateboard(queens,n);solution.push_back(board);}else{for(int i=0;iif(columns.find(i)!=columns.end()){continue;}int dial_1= row-i;//同一条斜线上的每个位置满足行下标与列下标之差相等(0,0) 和(3,3) ,i代表列if(dial1.find(dial_1)!=dial1.end())//要保证dial1中没有出现过当前值{continue;}int dial_2=row+i;if(dial2.find(dial_2)!=dial2.end()){continue;}queens[row]=i;//在所有不满足条件进行之后  才开始插入columns.insert(i);dial1.insert(dial_1);dial2.insert(dial_2);backtrack(solution, queens, n, row + 1, columns, dial1, dial2);//回溯queens[row]=-1; //回溯之后要重置columns.erase(i);//之前插入的不符合条件的需要删除dial1.erase(dial_1);dial2.erase(dial_2);}}}vector generateboard(vector &queens, int n) {auto board = vector();for (int i = 0; i < n; i++) {string row = string(n, '.');//初始化全部置为....row[queens[i]] = 'Q';//queens[i] //代表第i行的皇后应该放的列的位置board.push_back(row);}return board;}
};

题目二:N皇后二
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 n 皇后问题 不同的解决方案的数量。
输入:n = 4
输出:2
解释:如上图所示,4 皇后问题存在两个不同的解法。

class Solution {
public:int totalNQueens(int n) {unordered_setcolunms;unordered_setdia1s;unordered_setdia2s;vectorqueens(n,-1);//int solve_cnt=0;//backtrack(colunms,dia1s,dia2s,0,queens,solve_cnt,n);return backtrack(colunms,dia1s,dia2s,0,queens,n);}int backtrack(unordered_set&colunms,unordered_set&dia1s,unordered_set&dia2s,int row,vector&queens,int n){if(row==n){return 1;}else{int count=0;for(int i=0;iif(colunms.find(i)!=colunms.end()){continue;}//colunms.insert(i);//i代表列int dia1=row+i;if(dia1s.find(dia1)!=dia1s.end()){continue;}//dia1s.insert(dia1);int dia2=row-i;if(dia2s.find(dia2)!=dia2s.end()){continue;}colunms.insert(i);//i代表列 //在所有不满足条件进行之后  才开始插入dia1s.insert(dia1);dia2s.insert(dia2);queens[row]=i;count+=backtrack(colunms,dia1s,dia2s,row+1,queens,n);colunms.erase(i);dia1s.erase(dia1);dia2s.erase(dia2);queens[row]=-1;                          }return count;}}
};

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