回溯算法

来源:互联网 发布:vs 开发php 编辑:程序博客网 时间:2024/05/23 00:05

回溯法(探索与回溯法)是一种选优搜索法,按选优条件向前搜索,以达到目标。但当探索到某一步时,发现原先选择并不优或达不到目标,就退回一步重新选择,这种走不通就退回再走的技术为回溯法,而满足回溯条件的某个状态的点称为“回溯点”。


可以用回溯法解决的问题一般可以表述为:

对于已知的由n元组(x1,x2,…,xn)组成的一个状态空间E={(x1,x2,…,xn)∣xi∈Si ,i=1,2,…,n},给定关于n元组中的一个分量的一个约束集D,要求E中满足D的全部约束条件的所有n元组。其中Si是分量xi的定义域,且 |Si| 有限,i=1,2,…,n。我们称E中满足D的全部约束条件的任一n元组为问题P的一个解。


回溯法解决的问题都可以用枚举法解决,对于E中的任意一个元祖,逐个检查其是否满足约束集D,如果满足,就为问题的一个解,枚举法的缺点在于计算量大,而回溯法在搜索过程中,一旦发现原先的选择并不优或者达不到目标,立即回溯到前一步重新选择,简单的说,回溯法的思想就是-此路不通,掉头重新选路,这样能够避免无效搜索,降低了算法复杂度。

回溯法解决问题的一般思路为:

(1)针对所给问题,定义问题的解空间;
(2)确定易于搜索的解空间结构;
(3)以深度优先方式搜索解空间,并在搜索过程中用剪枝函数避免无效搜索。

用回溯法来解决八皇后问题:

#include "stdafx.h"#include <iostream>using namespace std;namespace EightQueen{const int N=8;intx[N + 1];//从下标1开始bool isAvailable(int x[], int k)//判断第k个皇后能不能放在第k列{for (int i = 1; i < k;i++)if (x[i] == x[k] || abs(x[i] - x[k]) == abs(i - k))return false;return true;}int Queen1(int n,int x[]){int count = 0;//解的个数int k = 1;//先处理第一个皇后x[1] = 0;while (k > 0){x[k] = x[k] + 1;//从当前列加1的位置开始搜索while (x[k] <= n&&!isAvailable(x, k))x[k] = x[k] + 1;//不满足,放入下一个列if(x[k] <= n){if(k == n)//排列完成,输出{count++;cout << "solution " << count << endl;for (int j = 1; j <= n; j++)cout << x[j] << ' ';cout << endl;}else //处理下一个皇后{k++;x[k] = 0;}}else //不存在满足条件的列,回溯{x[k] = 0;k--;//回溯到上一个皇后}}return count;}void test(){int count=Queen1(N, x);}}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){EightQueen::test();return 0;}


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