P1219 八皇后 含优化 1/5
题目描述
检查一个如下的6 x 6的跳棋棋盘,有六个棋子被放置在棋盘上,使得每行、每列有且只有一个,每条对角线(包括两条主对角线的所有平行线)上至多有一个棋子。
上面的布局可以用序列2 4 6 1 3 5来描述,第i个数字表示在第i行的相应位置有一个棋子,如下:
行号 1 2 3 4 5 6
列号 2 4 6 1 3 5
这只是跳棋放置的一个解。请编一个程序找出所有跳棋放置的解。并把它们以上面的序列方法输出。解按字典顺序排列。请输出前3个解。最后一行是解的总个数。
//以下的话来自usaco官方,不代表洛谷观点
特别注意: 对于更大的N(棋盘大小N x N)你的程序应当改进得更有效。不要事先计算出所有解然后只输出(或是找到一个关于它的公式),这是作弊。如果你坚持作弊,那么你登陆USACO Training的帐号删除并且不能参加USACO的任何竞赛。我警告过你了!
输入输出格式
输入格式:
一个数字N (6 <= N <= 13) 表示棋盘是N x N大小的。
输出格式:
前三行为前三个解,每个解的两个数字之间用一个空格隔开。第四行只有一个数字,表示解的总数。
输入输出样例
6
2 4 6 1 3 5
3 6 2 5 1 4
4 1 5 2 6 3
4 紫书上的八皇后
普通方法 555ms
#include<iostream>//个人不建议采用头文件,可能和定义的变量或名字起冲突,从而引起编译错误;
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<cmath>
using namespace std;
int a[],b[],c[],d[];
//a数组表示的是行;
//b数组表示的是列;
//c表示的是左下到右上的对角线;
//d表示的是左上到右下的对角线;
int total;//总数:记录解的总数
int n;//输入的数,即N*N的格子,全局变量,搜索中要用
int print()
{
if(total<=)//保证只输出前三个解,如果解超出三个就不再输出,但后面的total还需要继续叠加
{
for(int k=;k<=n;k++)
cout<<a[k]<<" ";//for语句输出
cout<<endl;
}
total++;//total既是总数,也是前三个排列的判断
}
void queen(int i)//搜索与回溯主体
{
if(i>n)
{
print();//输出函数,自己写的
return;
}
else
{
for(int j=;j<=n;j++)//尝试可能的位置
{
if((!b[j])&&(!c[i+j])&&(!d[i-j+n]))//如果没有皇后占领,执行以下程序
{
a[i]=j;//标记i排是第j个
b[j]=;//宣布占领纵列
c[i+j]=;
d[i-j+n]=;
//宣布占领两条对角线
queen(i+);//进一步搜索,下一个皇后
b[j]=;
c[i+j]=;
d[i-j+n]=;
//(回到上一步)清除标记
}
}
}
}
int main()
{
cin>>n;//输入N*N网格,n已在全局中定义
queen();//第一个皇后
cout<<total;//输出可能的总数
return ;
}
加速 99ms
#include<cstdio>
int upperlim,n,ans,tot,plan[];
void dfs(int i,int c,int ld,int rd)//变量含义:第i行(只是用来记录方案,如果不输出方案,可以去掉),c是行影响,ld、rd分别是左右对角线
{
if(c==upperlim)//很好理解,如果是一个可行解的话自然所有列上都有棋子,如果不是可行解,看下面
{
if(++ans<=)
{
for(int i=;i<n;i++)
printf("%d ",plan[i]);
printf("%d\n",plan[n]);
}
return;
}
int mask=upperlim&~(ld|rd|c);//mask指的是留下来能用的位置,受到行、左右对角线的影响。用upperlim & 则是要舍掉高位上多出来的1
while(mask)//尽管是穷举位,但是不用判断,因为如果不可行的话mask上没有能放的位置,根本到达不了最终状态就退出,位运算解法天然剪枝的高效、简洁是别的解法永远也追不上的
{
int p=mask&(-mask);//技巧,表示mask末尾的第一个1,也就是穷举能放的位置
mask-=p;//
plan[i]=__builtin_ffs(p);//__builtin_ffs(p)指的是p的末尾第一个1的位置,竞赛能不能用我不知道,但是据说有人WinterCamp用了AC
dfs(i+,c|p,(ld|p)<<,(rd|p)>>);//状态转移,c|p是行上影响,ld:对角线上首先增加了p的影响很好理解,左移则是对角线向下一行的自然延伸,rd同理
}
}
//尽管注释很详细,但是还是自己敲2,3遍才能理解
int main()
{
scanf("%d",&n);
upperlim=(<<n)-;//目标状态
ans=;
dfs(,,,);
printf("%d\n",ans);
return ;
}
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