2008年4月16日 星期三

Problem 750 8 Queens Chess Problem,八個皇后的西洋棋問題

八個皇后的問題是演算法中最常見的問題,經常出現在回溯法(Backtracking)的範例中。在我們先前的ACM解題中,就出現過兩次,一次是在Problem 167 The Sultan's Successors,權位的繼承者,另一次就是前一個ACM解題:Problem 291 The House Of Santa Claus,聖誕老公公的房子
回溯的一個重點使用遞迴呼叫,在C語言主程式中,使用
for (j=0;j<8;j++)
{
column[0]=j;
queens(0);
}

表示執行八次的queens(0),這八次的執行都是從零開始,這裡的零代表著第一個皇后,這八次不一樣的地方在擺棋的方式,以column[0]=j;來表示第一列的皇后位置,八次,每次的第一列,皇后的位置都不一樣。所以這個題目的重點在以column[i]來代表第i列的皇后的位置,如果column[3]==5,表示第三列(row)的皇后放在第五行的位置。
在void queens(int i)的C語言函數中,只有下列簡單的內容
if (isPromising(i))
{
if (i==7)
{
/* 這裡是排完八個皇后之後,要處理列印的地方 */
}
else
{
/* 這裡表示皇后沒放完,要繼續放 */
for (j=0;j<7;j++)
{
column[i+1] = j;
queens(i+1);
}
}
}

上面的C語言程式重點在promising(i)這個地方,因為如果這個皇后下下去之後,與其它皇后有所衝突,就表示 no promise了,也就是這一步下錯了,不用繼續向下處理,回頭吧。
這個題目要判斷是否promise有四個條件,任一條件成立都是 no promise
1. column[i]==column[k],表示不同列的皇后在同一行。
2. abs(column[i]-column[k])==i-k ,表示兩個皇后在同一個斜線格上。
3. i==x-1&&column[i]!=y-1,表示與指定位置擺放的皇后,位置同列。
4. i!=x-1&&column[i]==y-1,表示與指定位置擺放的皇后,位置同行。

另外,我中了許多WA(Wrong answer),因為題目的輸出要每個case都要有個兩行標頭,我以為全部就一個標頭即可,題目這裡倒是沒說的很清楚。
以下是輸入 4 7 後的答案
SOLN       COLUMN
# 1 2 3 4 5 6 7 8

1 3 1 7 5 8 2 4 6
2 3 5 2 8 1 7 4 6
3 3 7 2 8 5 1 4 6
4 5 3 1 6 8 2 4 7
5 5 7 1 3 8 6 4 2
6 5 7 2 6 3 1 4 8
7 6 3 1 8 5 2 4 7
8 8 2 5 3 1 7 4 6


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