N皇后

题目描述

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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 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''.' 分别代表了皇后和空位。

示例:

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。

解法:

采用回溯剪枝策略,在每次深入前检查当前位置是否会产生冲突。

在检查是否发生冲突的时候,需要根据前面排定的行中皇后的位置,来决定当前位置是否合法。

同在一列的时候不合法,处于一条斜线上时不合法。

  • 同一列:x 相同
  • 斜线:x 之差,等于 y 之差
        x
----------------->
. o . . . . . .  |
. . . . . . . o  |
. x . x . . x x  | y
                 |
                 v
class Solution:
    def solveNQueens(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: List[List[str]]
        """
        solutions = []
        
        self.__n_queues(n, (), solutions)
        
        return [self.__format(solution) for solution in solutions]
        
    def __conflict(self, state, x):
        y = len(state)
        for i in range(y):
            if abs(state[i] - x) in (0, y - i):
                return True
        return False
            
    def __n_queues(self, n, state, solutions):
        for pos in range(n):
            if self.__conflict(state, pos):
                continue
            next_state = state + (pos,)
            if len(next_state) == n:
                solutions.append(next_state)
            else:
                self.__n_queues(n, state + (pos,), solutions)
                
    def __format(self, solution):
        n = len(solution)
        return ['.' * pos + 'Q' + '.' * (n - pos -1) for pos in solution]