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。
上图为 8 皇后问题的一种解法。
给定一个整数 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明确的 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:
代码语言:javascript复制输入: 4
输出: [
[".Q..", // 解法 1
"...Q",
"Q...",
"..Q."],
["..Q.", // 解法 2
"Q...",
"...Q",
".Q.."]
]
解释: 4 皇后问题存在两个不同的解法。
解:任意两个皇后都不在同一条横线、竖线、斜线方向上,有难度,主要是理解以下三个数组表示的是什么意思,其实组成的n*n的n皇后矩阵可以看成一个数学坐标系,我们知道y=k*x b
表示的是一条直线,k为斜率,b为y轴上的高度,当k=0;b=0;的时候y=x为一条穿过坐标系原点并且与x轴成45度的直线。
column[j] 表示一条垂j轴的垂直线
cross1[j i] 表示左低右高斜率45度的直线
cross2[-j i n - 1] 表示左高右低斜率45度的直线,为什么后面还要加上n-1呢,其实是为什么-j i有可能会变成负数,我们数组没有负数的下标,因此我们加上n-1来保证下标不为负数,其实加多少都无所谓,只要我们有一个足够大的数组来保存这条直线上的点。
参考1
参考2
代码语言:javascript复制class Solution {
public List<List<String>> solveNQueens(int n) {
List<List<String>> res = new ArrayList<>();
//n皇后矩阵
char[][] board = new char[n][n];
for (int i = 0; i < n; i ) {
for (int j = 0; j < n; j ) {
board[i][j] = '.';
}
}
//column[i]表示第i列是否已经存在皇后
//cross1[i]表示第i条左下-右上方向的斜线是否已经存在皇后
//cross2[i]表示第i条左上-右下方向的斜线是否已经存在皇后
boolean[] column = new boolean[n];
boolean[] cross1 = new boolean[2 * n - 1];
boolean[] cross2 = new boolean[2 * n - 1];
//从第0行开始
dfs(board, res, 0, n, column, cross1, cross2);
return res;
}
private void dfs(char[][] board, List<List<String>> res, int i, int n, boolean[] column, boolean[] cross1, boolean[] cross2) {
if (i == n) {
res.add(construct(board));
} else {
for (int j = 0; j < n; j ) {
// 判断是否会和之前放置的皇后产生列上的冲突y=x
if (column[j]) {
continue;
}
// 判断是否会和之前放置的皇后产生第一种对角线上的冲突y=x b
if (cross1[j i]) {
continue;
}
// 判断是否会和之前放置的皇后产生第二种对角线上的冲突y=-x b,忘了避免出现负数我们再加上n-1,得y=-x b n-1
if (cross2[-j i n - 1]) {
continue;
}
board[i][j] = 'Q';
column[j] = true;
cross1[j i] = true;
cross2[-j i n - 1] = true;
dfs(board, res, i 1, n, column, cross1, cross2);
board[i][j] = '.';
column[j] = false;
cross1[j i] = false;
cross2[-j i n - 1] = false;
}
}
}
private List<String> construct(char[][] board) {
List<String> res = new LinkedList<String>();
for (int i = 0; i < board.length; i ) {
String s = new String(board[i]);
res.add(s);
}
return res;
}
}