C++怎么实现八皇后问题

轻萱酱_1438

轻萱酱_1438

2026-10-28

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原创

placeQueens函数用回溯法求解八皇后问题,核心是用三个布尔数组O(1)判断列、主对角线(row-col+n-1)、副对角线(row+col)冲突;递归到底时需深拷贝board保存解,避免引用错误;LeetCode 51题返回所有解,52题仅计数。

c++怎么实现八皇后问题

用回溯法写 placeQueens 函数最直接

八皇后问题本质是搜索所有合法的皇后摆放组合,回溯是最自然的解法。核心在于:每放一个皇后,就检查它是否与之前所有皇后冲突;不冲突就继续下一行,冲突就回退。

关键点不是“怎么写循环”,而是“怎么高效判断冲突”。别用暴力遍历已放皇后——用三个布尔数组分别记录列、主对角线(row - col)、副对角线(row + col)是否已被占用,O(1) 判断。

  • cols[j] 表示第 j 列是否有皇后
  • diag1[row - col + n - 1] 防止 row - col 为负,加偏移量映射到非负索引(长度 2n-1)
  • diag2[row + col] 范围是 0 到 2n-2,长度也是 2n-1

递归终止条件和路径记录别漏掉 board 拷贝

当 row == n 时说明已成功放下 n 个皇后,此时要保存当前解。常见错误是直接 push board 的引用或指针,结果后续递归修改导致所有解变成同一份终态。

必须做深拷贝:

vector<string> solution = board;
solutions.push_back(solution);</string>

如果用 vector> 存棋盘,也要逐行复制。别依赖 std::move——回溯过程中还要继续用原 board 回退。

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

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输出格式按题目要求选 vector> 还是计数

LeetCode 第 51 题返回所有解,类型是 vector>;第 52 题只要数量,返回 int。二者主逻辑一致,差异只在递归终点:

  • 需要全部解:每次到达终点都存一份 board
  • 只计数:终点时 count++,全程不存中间状态,内存开销小得多
  • 若用 string 表示每行(如 "Q...."),注意构造时用 string(n, '.') 初始化再改某位为 'Q',别手写重复字符

std::vector 初始化大小和对角线索引易越界

两个典型坑:

  • 声明 diag1 和 diag2 时写成 vector(n) ——错!长度必须是 2 * n - 1,否则访问 diag1[n] 直接越界
  • 主对角线索引 row - col 最小为 -(n-1),所以偏移量得是 n - 1,写成 n 或 2*n 都会导致部分位置永远无法命中
  • 调试时可加断言:assert(row - col + n - 1

边界值永远值得多看一眼,尤其涉及二维映射到一维时。

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