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/NUMPAGES5实验内容在n×n格的棋盘上放置彼此不受攻击的n个皇后,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,求解可以放置的方法种数。问题分析n后问题等于于在n×n格的棋盘上放置n个皇后,任何2个皇后不放在同一行或同一列或同一斜线上。即规定每一列放一个皇后,不会造成列上的冲突;当第i行被某个皇后占领后,则同一行上的所有空格都不能再放皇后,要把以i为下标的标记置为被占领状态。算法设计解决冲突问题:这个问题包括了行,列,两条对角线;列:规定每一列放一个皇后,不会造成列上的冲突;行:当第i行被某个皇后占领后,则同一行上的所有空格都不能再放皇后,要把以i为下标的标记置为被占领状态;对角线:对角线有两个方向。在这我把这两条对角线称为:主对角线和从对角线。在同一对角线上的所有点(设下标为(i,j)),要么(i+j)是常数,要么(i-j)是常数。因此,当第i个皇后占领了第j列后,要同时把以(i+j)、(i-j)为下标的标记置为被占领状态。算法设计因为n皇后问题,从n大于11开始求解过程耗时就很长,所以定义x数组的最大值MAXNUM=30;即最大可解决30皇后问题。判断当前位置是否可放置皇后皇后k在第k行第x[k]列时,x[i]==x[k]时,两皇后在同一列上;abs(x[i]-x[k])==abs(i-k)时,两皇后在同一斜线上;两种情况两皇后都可相互攻击,返回false表示不符合条件。boolPlace(intk){inti;i=1;while(i<k){if(x[i]==x[k]||abs(x[i]-x[k])==abs(i-k))returnfalse;i=i+1;}returntrue;输出当前解voidPrint(intx[],intn){num++;printf("第%d\t种解法:(",num);for(inti=1;i<=n;i++){printf("%d,",x[i]);if(i%n==0)printf(");\n");}回溯法搜索解空间voidNQueens(intn){intk=1;x[1]=0;while(k>0){x[k]+=1;while(x[k]<=n&&!Place(k))x[k]+=1;if(x[k]<=n){if(k==n)Print(x,n);else{k=k+1;x[k]=0;}}//回溯至上一行;elsek--;}}实验结果及分析n皇后问题解的情况皇后的个数问题的解N=1X=(1)N=2无解N=3无解N=4X1=(2,4,1,3);X2=(3,1,4,2)N=5X1=(1,3,5,2,4);X2=(1,4,2,5,3);X3=(2,4,1,3,5);X4=(2,5,3,1,4);X5=(3,1,4,2,5);X6=(3,5,2,4,1);X7=(4,1,3,5,2);X8=(4,2,5,3,1);X9=(5,2,4,1,3);X10=(5,3,1,4,2)N=6X1=(2,4,6,1,3,5);X2=(3,6,2,5,1,4);X3=(4,1,5,2,6,3);X4=(5,3,1,6,4,2)N=740个解N=892个解实验程序随着N的增大,解的个数增多,以N=4为例#include<stdio.h>#include<math.h>#defineN4/*定义棋盘大小*/staticintsum;/*当前已找到解的个数*/staticintx[N];intplace(intk){intj;for(j=0;j<k;j++)if(x[j]==x[k]||abs(j-k)==abs(x[j]-x[k]))return0;return1;}/*打印棋局*/voidchessboard(){inti,j;intsite[N];printf("第%d种解法:\n",++sum);for(i=0;i<N;i++){for(j=0;j<N;j++)if(j==x[i]){printf("Q");site[i]=j+1;}elseprintf("*");printf("\n");}printf("A%d(",sum);for(i=0;i<N;i++){printf("%d,",site[i]);}printf(");");printf("\n");}/*回溯搜索解空间*/voidbacktrack(){i