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2023-05-16 14:51:37 +08:00
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=== "Go"
```go title="n_queens.go"
[class]{}-[func]{backtrack}
/* 回溯算法:N 皇后 */
func backtrack(row, n int, state *[][]string, res *[][][]string, cols, diags1, diags2 *[]bool) {
// 当放置完所有行时,记录解
if row == n {
newState := make([][]string, len(*state))
for i, _ := range newState {
newState[i] = make([]string, len((*state)[0]))
copy(newState[i], (*state)[i])
[class]{}-[func]{nQueens}
}
*res = append(*res, newState)
}
// 遍历所有列
for col := 0; col < n; col++ {
// 计算该格子对应的主对角线和副对角线
diag1 := row - col + n - 1
diag2 := row + col
// 剪枝:不允许该格子所在 (列 或 主对角线 或 副对角线) 包含皇后
if !((*cols)[col] || (*diags1)[diag1] || (*diags2)[diag2]) {
// 尝试:将皇后放置在该格子
(*state)[row][col] = "Q"
(*cols)[col], (*diags1)[diag1], (*diags2)[diag2] = true, true, true
// 放置下一行
backtrack(row+1, n, state, res, cols, diags1, diags2)
// 回退:将该格子恢复为空位
(*state)[row][col] = "#"
(*cols)[col], (*diags1)[diag1], (*diags2)[diag2] = false, false, false
}
}
}
/* 回溯算法:N 皇后 */
func backtrack(row, n int, state *[][]string, res *[][][]string, cols, diags1, diags2 *[]bool) {
// 当放置完所有行时,记录解
if row == n {
newState := make([][]string, len(*state))
for i, _ := range newState {
newState[i] = make([]string, len((*state)[0]))
copy(newState[i], (*state)[i])
}
*res = append(*res, newState)
}
// 遍历所有列
for col := 0; col < n; col++ {
// 计算该格子对应的主对角线和副对角线
diag1 := row - col + n - 1
diag2 := row + col
// 剪枝:不允许该格子所在 (列 或 主对角线 或 副对角线) 包含皇后
if !((*cols)[col] || (*diags1)[diag1] || (*diags2)[diag2]) {
// 尝试:将皇后放置在该格子
(*state)[row][col] = "Q"
(*cols)[col], (*diags1)[diag1], (*diags2)[diag2] = true, true, true
// 放置下一行
backtrack(row+1, n, state, res, cols, diags1, diags2)
// 回退:将该格子恢复为空位
(*state)[row][col] = "#"
(*cols)[col], (*diags1)[diag1], (*diags2)[diag2] = false, false, false
}
}
}
func nQueens(n int) [][][]string {
// 初始化 n*n 大小的棋盘,其中 'Q' 代表皇后,'#' 代表空位
state := make([][]string, n)
for i := 0; i < n; i++ {
row := make([]string, n)
for i := 0; i < n; i++ {
row[i] = "#"
}
state[i] = row
}
// 记录列是否有皇后
cols := make([]bool, n)
diags1 := make([]bool, 2*n-1)
diags2 := make([]bool, 2*n-1)
res := make([][][]string, 0)
backtrack(0, n, &state, &res, &cols, &diags1, &diags2)
return res
}
```
=== "JavaScript"
```javascript title="n_queens.js"
[class]{}-[func]{backtrack}
/* 回溯算法:N 皇后 */
function backtrack(row, n, state, res, cols, diags1, diags2) {
// 当放置完所有行时,记录解
if (row === n) {
res.push(state.map((row) => row.slice()));
return;
}
// 遍历所有列
for (let col = 0; col < n; col++) {
// 计算该格子对应的主对角线和副对角线
const diag1 = row - col + n - 1;
const diag2 = row + col;
// 剪枝:不允许该格子所在 (列 或 主对角线 或 副对角线) 包含皇后
if (!(cols[col] || diags1[diag1] || diags2[diag2])) {
// 尝试:将皇后放置在该格子
state[row][col] = 'Q';
cols[col] = diags1[diag1] = diags2[diag2] = true;
// 放置下一行
backtrack(row + 1, n, state, res, cols, diags1, diags2);
// 回退:将该格子恢复为空位
state[row][col] = '#';
cols[col] = diags1[diag1] = diags2[diag2] = false;
}
}
}
[class]{}-[func]{nQueens}
/* 求解 N 皇后 */
function nQueens(n) {
// 初始化 n*n 大小的棋盘,其中 'Q' 代表皇后,'#' 代表空位
const state = Array.from({ length: n }, () => Array(n).fill('#'));
const cols = Array(n).fill(false); // 记录列是否有皇后
const diags1 = Array(2 * n - 1).fill(false); // 记录主对角线是否有皇后
const diags2 = Array(2 * n - 1).fill(false); // 记录副对角线是否有皇后
const res = [];
backtrack(0, n, state, res, cols, diags1, diags2);
return res;
}
```
=== "TypeScript"
```typescript title="n_queens.ts"
[class]{}-[func]{backtrack}
/* 回溯算法:N 皇后 */
function backtrack(
row: number,
n: number,
state: string[][],
res: string[][][],
cols: boolean[],
diags1: boolean[],
diags2: boolean[]
): void {
// 当放置完所有行时,记录解
if (row === n) {
res.push(state.map((row) => row.slice()));
return;
}
// 遍历所有列
for (let col = 0; col < n; col++) {
// 计算该格子对应的主对角线和副对角线
const diag1 = row - col + n - 1;
const diag2 = row + col;
// 剪枝:不允许该格子所在 (列 或 主对角线 或 副对角线) 包含皇后
if (!(cols[col] || diags1[diag1] || diags2[diag2])) {
// 尝试:将皇后放置在该格子
state[row][col] = 'Q';
cols[col] = diags1[diag1] = diags2[diag2] = true;
// 放置下一行
backtrack(row + 1, n, state, res, cols, diags1, diags2);
// 回退:将该格子恢复为空位
state[row][col] = '#';
cols[col] = diags1[diag1] = diags2[diag2] = false;
}
}
}
[class]{}-[func]{nQueens}
/* 求解 N 皇后 */
function nQueens(n: number): string[][][] {
// 初始化 n*n 大小的棋盘,其中 'Q' 代表皇后,'#' 代表空位
const state = Array.from({ length: n }, () => Array(n).fill('#'));
const cols = Array(n).fill(false); // 记录列是否有皇后
const diags1 = Array(2 * n - 1).fill(false); // 记录主对角线是否有皇后
const diags2 = Array(2 * n - 1).fill(false); // 记录副对角线是否有皇后
const res: string[][][] = [];
backtrack(0, n, state, res, cols, diags1, diags2);
return res;
}
```
=== "C"
@@ -278,9 +433,49 @@ comments: true
=== "Swift"
```swift title="n_queens.swift"
[class]{}-[func]{backtrack}
/* 回溯算法:N 皇后 */
func backtrack(row: Int, n: Int, state: inout [[String]], res: inout [[[String]]], cols: inout [Bool], diags1: inout [Bool], diags2: inout [Bool]) {
// 当放置完所有行时,记录解
if row == n {
res.append(state)
return
}
// 遍历所有列
for col in 0 ..< n {
// 计算该格子对应的主对角线和副对角线
let diag1 = row - col + n - 1
let diag2 = row + col
// 剪枝:不允许该格子所在 (列 或 主对角线 或 副对角线) 包含皇后
if !(cols[col] || diags1[diag1] || diags2[diag2]) {
// 尝试:将皇后放置在该格子
state[row][col] = "Q"
cols[col] = true
diags1[diag1] = true
diags2[diag2] = true
// 放置下一行
backtrack(row: row + 1, n: n, state: &state, res: &res, cols: &cols, diags1: &diags1, diags2: &diags2)
// 回退:将该格子恢复为空位
state[row][col] = "#"
cols[col] = false
diags1[diag1] = false
diags2[diag2] = false
}
}
}
[class]{}-[func]{nQueens}
/* 求解 N 皇后 */
func nQueens(n: Int) -> [[[String]]] {
// 初始化 n*n 大小的棋盘,其中 'Q' 代表皇后,'#' 代表空位
var state = Array(repeating: Array(repeating: "#", count: n), count: n)
var cols = Array(repeating: false, count: n) // 记录列是否有皇后
var diags1 = Array(repeating: false, count: 2 * n - 1) // 记录主对角线是否有皇后
var diags2 = Array(repeating: false, count: 2 * n - 1) // 记录副对角线是否有皇后
var res: [[[String]]] = []
backtrack(row: 0, n: n, state: &state, res: &res, cols: &cols, diags1: &diags1, diags2: &diags2)
return res
}
```
=== "Zig"