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(回溯算法) 详解回溯算法原理与使用方法 回溯算法 全网首发(图文详解1)

前沿技术 Micheal 6个月前 (06-05) 81次浏览 已收录 扫描二维码

(回溯算法) 详解回溯算法原理与使用方法

回溯算法是一种利用试探,如果没有达到问题的解,则取消上一步或者几步的计算,然后通过其他可能的分解步骤再次尝试查找问题的答案的算法。

在解决一些复杂的问题时,可能会有多个步骤涉及到决策,我们可以尝试每一种可能的决策,如果已经确定这个决策不能导向问题的解,我们就回退到上一个步骤,尝试别的可能的决策。

这里给出一个典型的回溯算法应用,即求解N皇后问题的Python代码示例:

# 初始化棋盘
def initBoard(size):
    board = []
    for _ in range(size):
        board.append(["Q"]*size)
    return board

# 检查当前位置是否可以放置皇后
def check(board, row, col, size):
    # 检查列是否有皇后互相冲突
    for i in range(row):
        if board[i][col] == "Q":
            return False

    # 检查右上方是否有皇后互相冲突
    i = row - 1
    j = col + 1
    while i>=0 and j<size:
        if board[i][j] == "Q":
            return False
        i -= 1
        j += 1

    # 检查左上方是否有皇后互相冲突
    i = row - 1
    j= col - 1
    while i>=0 and j>=0:
        if board[i][j] == "Q":
            return False
        i -= 1
        j -= 1

    return True

# 采用回溯算法解决N皇后问题
def solveNQueens(board, row, size):
    if row == size:
        for line in board:
            print(" ".join(line))
        print("\n")
        return
    for col in range(size):
        if check(board, row, col, size):
            board[row][col] = "Q"
            solveNQueens(board, row+1, size)
            board[row][col] = "."

# 主函数
if __name__ == "__main__":
    size = 4
    board = initBoard(size)
    solveNQueens(board, 0, size)

代码解析:
首先,我们声明一个空棋盘。然后,我们使用递归并回溯到每一行,将皇后放到该行的每一列。如果当前选择的位置下方没有互相冲突的皇后,则继续下一行。如果当前位置不适合放置皇后,我们就回溯到当前行的一下列并尝试新的位置。一旦所有的皇后都放置好,我们就打印出来棋盘。
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