深搜
算法过程
void dfs(状态A)
- 判断当前的状态是否合法,合法则继续执行,否则回到上次调用
- 先走下一层,也就是调用dfs(A+变化量)
深搜其实就是一条路走到黑,走不通了再回头的方法
例一:将1,2,3,4,5全排列
思路:
1,可以使用n重for循环(暴力搜索法)
2,递归思想,转化为多个子问题
也就是说:先固定1,对2345全排列,下一步就是固定2,对345全排列,下一步就是固定3,对45全排列,再固定4,最后只剩下5,无法再继续。那么就回溯,回到上一步固定3的位置,对45全排列(12354),又无法再继续,再次回溯到固定2的位置,对345全排列......以此类推
具体做法
void dfs (固定前dep-1个数全排列,任务是把第dep个数放回)
1. dep>n则输出,返回
2. 否则从1~n循环
3. vis[]记录i是否用过,没用过就把i固定在当前位置并调用dfs(dep+1)//实现递归,固定前dep个数,任务是把第dep+1个数返回
4. 调用完dfs(dep+1)后把固定在当前位置的i拿走(清零,a[dep]=0)
代码
#include <iostream>
using namespace std;
int n=5;
int a[10] , vis[10];
void dfs(int dep)
{
if(dep>5)
{
for(int i=1;i<=n;i++)
cout<<a[i]<<' ';
cout<<endl;
return;
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
if(vis[i]) continue ;
a[dep]=i;vis[i]=1;
dfs(dep+1);
a[dep]=0;vis[i]=0;
}
}
int main ()
{
dfs(1);
return 0;
}
例二:n皇后
n皇后问题是指将 n 个皇后放在 n×n 的国际象棋棋盘上,使得皇后不能相互攻击到,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上
。
现在给定整数 n
,请你输出所有的满足条件的棋子摆法。
输入格式
共一行,包含整数 n
输出格式
每个解决方案占 n 行,每行输出一个长度为 n 的字符串,用来表示完整的棋盘状态。
其中 . 表示某一个位置的方格状态为空,Q 表示某一个位置的方格上摆着皇后。
每个方案输出完成后,输出一个空行。
注意:行末不能有多余空格。
输出方案的顺序任意,只要不重复且没有遗漏即可。
数据范围
1≤n≤9
输入样例:
4
输出样例:
.Q..
...Q
Q...
..Q.
..Q.
Q...
...Q
.Q..
思路
题目的意思是在每一行放一个皇后,并且互相不在各自位置的对角线和列上。
1.首先将位置表示为二维数组g[N][N],初始全部存放为 . 放了皇后之后再更新为 Q
2.每放一次皇后就将这些不能放的位置标记起来
(col表示列,zd表示主对角线,fd表示副对角线),false 表示不能放,true表示可以放,每次放置就相当于将子问题递归,也就是dfs(dep+1), 然后清零...
可以找到规律:主对角线上的点满足y-x是定值
,副对角线上的点满足y+x是定值
(同时由于y-x会出现负值,那么就在后面·+n
,保证zd[]里的值都为正)
代码
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 20;
// bool数组用来判断搜索的下一个位置是否可行
// col列,zd对角线,fd反对角线
// g[N][N]用来存路径
int n;
char g[N][N];
bool col[N], zd[N], fd[N];
void dfs(int dep) {
// dep == n 表示已经搜了n行,故输出这条路径
if (dep == n) {
for (int i = 0; i < n; i ++ ) cout << g[i] << endl;
puts(""); // 换行
}
// 枚举dep这一行,搜索合法的列
int x = dep;
for (int y = 0; y < n; y ++ ) // 剪枝(对于不满足要求的点,不再继续往下搜索)
if (col[y] == false && zd[y - x + n] == false && fd[y + x] == false)
{
col[y] = zd[y - x + n] = fd[y + x] = true;
g[x][y] = 'Q';
dfs(dep + 1);
g[x][y] = '.'; // 恢复现场
col[y] = zd[y - x + n] = fd[y + x] = false;
}
}
int main() {
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i ++ )
for (int j = 0; j < n; j ++ )
g[i][j] = '.';
dfs(0);
return 0;
}