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
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"]]
- 不能同行
- 不能同列
- 不能同斜线
- 先检查将要摆放的位置是否满足这三个条件,如果满足则在这个位置放Q
bool isValid(int x,int y,vector<string>& chessboard,int n) {// 检查当前列是否有皇后for (int i = 0; i < x; i++) { // 这是一个剪枝if (chessboard[i][y] == 'Q') return false;}// 检查 45(左上角) 度角是否有皇后for(int i=x-1,j=y-1;i>=0 && j>=0;i--,j--) {if (chessboard[i][j] == 'Q') return false;}// 检查 135(右上角) 度角是否有皇后for(int i=x-1,j=y+1;i>=0 && j<n;i--,j++) {if (chessboard[i][j] == 'Q') return false;}return true;
}// n 为输入的棋盘大小;x 是当前递归到棋盘的第几行了
void backtracking(int n, int x, vector<string>& chessboard) {......for(int y=0;y<n;y++) {if(isValid(x, y, chessboard, n)==false) continue;chessboard[x][y] = 'Q'; // 放置皇后backtracking(n, x + 1, chessboard);chessboard[x][y] = '.'; // 回溯,撤销皇后}
}
- 如果搜到了树的叶子节点, 表明找到了皇后们的合理位置了
if(x == n) {result.push_back(chessboard);return;
}
C++代码:
class Solution {
public:vector<vector<string>> result;bool isValid(int x,int y,vector<string>& chessboard,int n) {// 检查当前列是否有皇后for (int i = 0; i < x; i++) { // 这是一个剪枝if (chessboard[i][y] == 'Q') return false;}// 检查 45(左上角) 度角是否有皇后for(int i=x-1,j=y-1;i>=0 && j>=0;i--,j--) {if (chessboard[i][j] == 'Q') return false;}// 检查 135(右上角) 度角是否有皇后for(int i=x-1,j=y+1;i>=0 && j<n;i--,j++) {if (chessboard[i][j] == 'Q') return false;}return true;}// n 为输入的棋盘大小;x 是当前递归到棋盘的第几行了void backtracking(int n, int x, vector<string>& chessboard) {if(x == n) {result.push_back(chessboard);return;}for(int y=0;y<n;y++) {if(isValid(x, y, chessboard, n)==false) continue;chessboard[x][y] = 'Q'; // 放置皇后backtracking(n, x + 1, chessboard);chessboard[x][y] = '.'; // 回溯,撤销皇后}}vector<vector<string>> solveNQueens(int n) {vector<string> chessboard(n,string(n,'.'));backtracking(n,0,chessboard);return result;}
};
- 时间复杂度: O(n!)
- 空间复杂度: O(n)
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代码随想录 (programmercarl.com)https://www.programmercarl.com/0051.N%E7%9A%87%E5%90%8E.html#%E6%80%9D%E8%B7%AF这就是传说中的N皇后? 回溯算法安排!| LeetCode:51.N皇后_哔哩哔哩_bilibilihttps://www.bilibili.com/video/BV1Rd4y1c7Bq/?spm_id_from=333.788&vd_source=a934d7fc6f47698a29dac90a922ba5a3回溯算法基本框架:
void backtracking(参数) {if (终止条件) {存放结果;return;}for (选择:本层集合中元素(树中节点孩子的数量就是集合的大小)) {处理节点;backtracking(路径,选择列表); // 递归回溯,撤销处理结果}
}