51/52. N 皇后Ⅰ/Ⅱ(难)

发布时间 2023-12-31 13:34:29作者: Frommoon

51.题目

  • 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。

题解:回溯

from typing import List
class Solution:
    def solveNQueens(self, n: int) -> List[List[str]]:
        res = []  # 存储最终的解
        board = [['.' for _ in range(n)] for _ in range(n)]  # 初始化棋盘
        self.backtrack(board, 0, n, res)  # 进行回溯搜索
        return res

    def backtrack(self, board: List[List[str]], row: int, n: int, res: List[List[str]]):
        if row == n:  # 如果当前行等于 n,说明已经找到一个合法解
            res.append([''.join(row) for row in board])  # 将当前棋盘状态加入结果列表
            return

        for col in range(n):  # 遍历当前行的所有列
            if self.is_valid(board, row, col, n):  # 判断当前位置是否合法
                board[row][col] = 'Q'  # 放置一个皇后
                self.backtrack(board, row + 1, n, res)  # 递归处理下一行
                board[row][col] = '.'  # 撤销选择,恢复为空位

    def is_valid(self, board: List[List[str]], row: int, col: int, n: int) -> bool:
        for i in range(row):  # 检查当前位置上方的所有行
            if board[i][col] == 'Q':  # 如果存在皇后在同一列上
                return False

        for i, j in zip(range(row-1, -1, -1), range(col+1, n)):  # 检查当前位置的右上方对角线
            if board[i][j] == 'Q':  # 如果存在皇后
                return False

        for i, j in zip(range(row-1, -1, -1), range(col-1, -1, -1)):  # 检查当前位置的左上方对角线
            if board[i][j] == 'Q':  # 如果存在皇后
                return False

        return True  # 当前位置合法,返回 True

52题目

  • 给你一个整数 n ,返回 n 皇后问题 不同的解决方案的数量。

题解:回溯

from typing import List
class Solution:
    def solveNQueens(self, n: int) -> List[List[str]]:
        res = []  # 存储最终的解
        board = [['.' for _ in range(n)] for _ in range(n)]  # 初始化棋盘
        self.backtrack(board, 0, n, res)  # 进行回溯搜索
        return len(res)#返回结果列表长度

    def backtrack(self, board: List[List[str]], row: int, n: int, res: List[List[str]]):
        if row == n:  # 如果当前行等于 n,说明已经找到一个合法解
            res.append([''.join(row) for row in board])  # 将当前棋盘状态加入结果列表
            return

        for col in range(n):  # 遍历当前行的所有列
            if self.is_valid(board, row, col, n):  # 判断当前位置是否合法
                board[row][col] = 'Q'  # 放置一个皇后
                self.backtrack(board, row + 1, n, res)  # 递归处理下一行
                board[row][col] = '.'  # 撤销选择,恢复为空位

    def is_valid(self, board: List[List[str]], row: int, col: int, n: int) -> bool:
        for i in range(row):  # 检查当前位置上方的所有行
            if board[i][col] == 'Q':  # 如果存在皇后在同一列上
                return False

        for i, j in zip(range(row-1, -1, -1), range(col+1, n)):  # 检查当前位置的右上方对角线
            if board[i][j] == 'Q':  # 如果存在皇后
                return False

        for i, j in zip(range(row-1, -1, -1), range(col-1, -1, -1)):  # 检查当前位置的左上方对角线
            if board[i][j] == 'Q':  # 如果存在皇后
                return False

        return True  # 当前位置合法,返回 True