八皇后问题是指在一个8×8的棋盘上,放置8个皇后,使得任意两个皇后都不能在同一行、同一列或同一斜线上。这是一个著名的递归问题。下面是一个C语言实现八皇后问题的代码,以及对代码的讲解。
#include <stdio.h>
int board[8][8] = {0}; // 棋盘
int column[8] = {0}; // 列
int diagonal_1[15] = {0}; // 正对角线
int diagonal_2[15] = {0}; // 反对角线
void print_solution() {
for (int i = 0; i < 8; i++) {
for (int j = 0; j < 8; j++) {
if (board[i][j] == 1) {
printf("Q ");
} else {
printf(". ");
}
}
printf("\n");
}
printf("\n");
}
void solve(int row) {
if (row == 8) { // 找到一组解后,输出并返回
print_solution();
return;
}
for (int col = 0; col < 8; col++) {
if (column[col] || diagonal_1[row+col] || diagonal_2[row-col+7]) { // 如果当前位置被攻击,则跳过
continue;
}
board[row][col] = 1; // 放置皇后
column[col] = 1; // 标记列
diagonal_1[row+col] = 1; // 标记正对角线
diagonal_2[row-col+7] = 1; // 标记反对角线
solve(row+1); // 递归放置下一行皇后
board[row][col] = 0; // 回溯
column[col] = 0; // 回溯
diagonal_1[row+col] = 0; // 回溯
diagonal_2[row-col+7] = 0; // 回溯
}
}
int main() {
solve(0);
return 0;
}
首先定义了一个8×8的棋盘和三个长度为15的数组,用于记录哪些列、正对角线和反对角线已经被皇后占据。solve函数表示放置皇后的递归函数,其中row表示当前要放置皇后的行号。如果找到了一组可行解,则输出并返回。否则,对于每一列,如果当前位置可以放置皇后,则放置皇后并递归下一行。如果不能放置,则继续判断下一列。如果所有列都不能放置皇后,则回溯到上一行,并将之前标记的状态清除。
print_solution函数用于输出一组可行解。对于每一个位置,如果有皇后,则输出"Q",否则输出"."
接下来是代码的运行流程:
- main函数调用solve(0)
- solve函数开始递归,第一行从左到右依次尝试放置皇后
- 如果当前位置不能放置皇后,则跳过(继续循环),否则放置皇后并继续递归下一行
- 如果已经放满了8行,则找到一组可行解,并输出
- 回溯到上一行,并继续尝试下一列
- 如果所有列都不能放置皇后,则回溯到上一行,并将之前标记的状态清除
最终,solve函数会找到所有可行解并输出。