算法实例——N皇后问题(位运算优化)

简介: 在一张N∗N的国际象棋棋盘上,放置N个皇后,使得所有皇后都无法互相直接攻击得到,(皇后可以直接攻击到她所在的横行,竖列,斜方向上的棋子),现在输入一个整数N,表示在N∗N的棋盘上放N个皇后,请输出共有多少种使得所有皇后都无法互相直接攻击得到的方案数。

题目

在一张N∗N的国际象棋棋盘上,放置N个皇后,使得所有皇后都无法互相直接攻击得到,(皇后可以直接攻击到她所在的横行,竖列,斜方向上的棋子),现在输入一个整数N,表示在N∗N的棋盘上放N个皇后,请输出共有多少种使得所有皇后都无法互相直接攻击得到的方案数。 例如下面这样的摆法,是4皇后的一个解 (1代表有皇后,0代表没有)

0 1 0 0
0 0 0 1
1 0 0 0
0 0 1 0

分析

题目的意思是如何在一个N*N的网格中摆上N个棋子,规则是任意两个棋子之间不能同行、同列或者同斜线。

代码

基本实现

def nQueen(n):
    res = 0
    if n >= 4:
        record = [0 for i in range(n)]
        res += process(0, record, n)
    return res
## 递归求解
def process(i, record, n):
    if i == n:
        return 1
    res = 0
    for j in range(n):
        if single(record, i, j):
            record[i] = j
            res += process(i + 1, record, n)
    return res
## 判断该位置是否符合条件
def single(record, i, j):
    for k in range(i):
        if record[k] == j or abs(record[k] - j) == abs(k - i):
            return False
    return True

位运算优化

def nQueen2(n):
    res = 0
    if n >= 4:
        limit = -1 if n == 32 else (1 << n) - 1
        res += process1(limit, 0, 0, 0)
    return res
def process1(limit, col, left, right):
    if col == limit:
        return 1
    a = limit & ~(col | left | right)
    most = 0
    res = 0
    while a != 0:
        most = a & (~a + 1)
        a = a - most
        res += process1(limit, col | most, (left | most) << 1, (right | most) >> 1)
    return res
目录
相关文章
|
19天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
基于MVO多元宇宙优化的DBSCAN聚类算法matlab仿真
本程序基于MATLAB实现MVO优化的DBSCAN聚类算法,通过多元宇宙优化自动搜索最优参数Eps与MinPts,提升聚类精度。对比传统DBSCAN,MVO-DBSCAN有效克服参数依赖问题,适应复杂数据分布,增强鲁棒性,适用于非均匀密度数据集的高效聚类分析。
|
21天前
|
机器学习/深度学习 算法
采用蚁群算法对BP神经网络进行优化
使用蚁群算法来优化BP神经网络的权重和偏置,克服传统BP算法容易陷入局部极小值、收敛速度慢、对初始权重敏感等问题。
166 5
|
29天前
|
机器学习/深度学习 传感器 算法
【高创新】基于优化的自适应差分导纳算法的改进最大功率点跟踪研究(Matlab代码实现)
【高创新】基于优化的自适应差分导纳算法的改进最大功率点跟踪研究(Matlab代码实现)
150 14
|
25天前
|
canal 算法 vr&ar
【图像处理】基于电磁学优化算法的多阈值分割算法研究(Matlab代码实现)
【图像处理】基于电磁学优化算法的多阈值分割算法研究(Matlab代码实现)
|
1月前
|
算法 安全 BI
基于粒子群算法的多码头连续泊位分配优化研究(Matlab代码实现)
基于粒子群算法的多码头连续泊位分配优化研究(Matlab代码实现)
107 8
|
29天前
|
机器学习/深度学习 运维 算法
【微电网多目标优化调度】多目标学习者行为优化算法MOLPB求解微电网多目标优化调度研究(Matlab代码实现)
【微电网多目标优化调度】多目标学习者行为优化算法MOLPB求解微电网多目标优化调度研究(Matlab代码实现)
123 1
|
1月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于WOA鲸鱼优化的XGBoost序列预测算法matlab仿真
基于WOA优化XGBoost的序列预测算法,利用鲸鱼优化算法自动寻优超参数,提升预测精度。结合MATLAB实现,适用于金融、气象等领域,具有较强非线性拟合能力,实验结果表明该方法显著优于传统模型。(238字)
|
1月前
|
机器学习/深度学习 算法 Java
基于灰狼优化算法(GWO)解决柔性作业车间调度问题(Matlab代码实现)
基于灰狼优化算法(GWO)解决柔性作业车间调度问题(Matlab代码实现)
129 1
|
1月前
|
算法 机器人 Serverless
【机器人路径规划】基于6种算法(黑翅鸢优化算法BKA、SSA、MSA、RTH、TROA、COA)求解机器人路径规划研究(Matlab代码实现)
【机器人路径规划】基于6种算法(黑翅鸢优化算法BKA、SSA、MSA、RTH、TROA、COA)求解机器人路径规划研究(Matlab代码实现)
261 2
|
1月前
|
供应链 算法 Java
【柔性作业车间调度问题FJSP】基于非支配排序的多目标小龙虾优化算法求解柔性作业车间调度问题FJSP研究(Matlab代码实现)
【柔性作业车间调度问题FJSP】基于非支配排序的多目标小龙虾优化算法求解柔性作业车间调度问题FJSP研究(Matlab代码实现)

热门文章

最新文章