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[LeetCode系列]N皇后问题递归解法 -- 位操作方式
N皇后问题:
给定8*8棋盘, 放置n个皇后, 使其互相不能攻击(即2个皇后不能放在同一行/列/正反对角线上), 求解共有多少种放置方式?
这个问题的解答网上有不少, 但是位操作解法的我看到的不多. 下面贴出代码和图解, 也就不赘述了.
1 class Solution { 2 public: 3 /* 使用位操作实现的回溯算法. 按行扫描, 检测可以放置的列. 4 * ‘limit‘ - 都是 ‘1‘. 代表着所有列都被占据了 5 * ‘h‘ - 是目前所有皇后列在行上的垂直投影. 如果 h==limit, 本次搜索结束, answer++. 6 * ‘r‘ - 是目前所有皇后反对角线在行上的垂直投影. 7 * ‘l‘ - 是目前所有皇后正对角线在行上的垂直投影. 8 * h|r|l - 是目前所有已被占据的位. 故 pos = limit & (~(h|r|l)) 就是所有的自由位置. 9 * p = pos & (-pos) 求出最右侧的1. pos -= p 意思是在p代表的这1位上放置一个皇后.10 * ‘h+p‘ - 是新增的皇后在行上的列的垂直投影.11 * ‘(r+p)<<1‘ 是新增的皇后反对角线的垂直投影. 因为我们移动到下一行, 投影从右至左倾斜,12 * 我们需要在移动到下一行后向左平移一个位置. 13 * ‘(l+p)>>1‘ 是新增的皇后正对角线的垂直投影. 因为我们移动到下一行, 投影从左至右倾斜,14 * 我们需要在移动到下一行后向右平移一个位置.15 */16 int ans, limit;17 int totalNQueens(int n) {18 ans = 0;19 limit = (1<<n) - 1;20 dfs(0, 0, 0);21 return ans;22 }23 void dfs(int h, int r, int l) {24 if (h == limit) {25 ans++;26 return;27 }28 int pos = limit & (~(h|r|l)); // 用位与去除高位0, 获取本行所有可以放置的位置29 while (pos) {30 // 因为pos 8位以上的部分都是0, 所以下面的分析只针对低8位31 int p = pos & (-pos); // 取负数的结果是pos取反+1, 再&pos结果就是取pos的最低的一位1 32 pos -= p; // 去除这一位33 dfs(h+p, (r+p)<<1, (l+p)>>1); // 列方向限制直接加上新增的p34 // 对于下一行而言, 对角线限制就是p左右两侧各1个格子35 }36 }37 };
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