八皇后的解法

来源：互联网发布：2017淘宝怎么玩编辑：程序博客网时间：2024/04/30 10:43

8皇后用栈的解法。可以解N皇后，可以处理重复，可以输出到文件

class Stack8Queen
{
public:
    Stack8Queen(int siderLen = 8, bool bNoRepeat = false);
    Stack8Queen(char * szFileName, int siderLen = 8, bool bNoRepeat = false);
    ~Stack8Queen();
    bool PushStack(int a);
    bool PopStack(int &a);
    bool CanPut(int num);
    void PrintChessboard(int NO);
    void AssignChessboard();
    bool NoRepeatMatrix();
    void SaveMatrix();
private:
    int *m_pdata;
    int m_top;
    FILE *m_pfLog;
    int m_SiderLen;
    int m_count;
    int *m_pAllData;
    bool m_bNoRepeat;
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    Stack8Queen queen8(8, true);
    //Stack8Queen queen8(9); 
    queen8.AssignChessboard();
    return 0;
}
/////Class Stack8Queen 
Stack8Queen::Stack8Queen(int siderLen, bool bNoRepeat)
{
    m_SiderLen = siderLen;
    m_pdata = new int[m_SiderLen];
    for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
    {
        m_pdata[i] = 0;
    }
    m_top = -1;
    m_pfLog = NULL;
    m_count = 0;
    m_bNoRepeat = bNoRepeat;
    m_pAllData = NULL;
    if (m_bNoRepeat)
    {
        m_pAllData = new int[100*m_SiderLen];
        memset(m_pAllData, 0, 100 * m_SiderLen * sizeof(int));
    }
}
Stack8Queen::Stack8Queen(char * szFileName, int siderLen, bool bNoRepeat)
{
    m_SiderLen = siderLen;
    m_pdata = new int[m_SiderLen];
    for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
    {
        m_pdata[i] = 0;
    }
    m_top = -1;
    m_pfLog = fopen(szFileName, "w+");
    m_count = 0;
    m_bNoRepeat = bNoRepeat;
    m_pAllData = NULL;
    if (m_bNoRepeat)
    {
        m_pAllData = new int[100*m_SiderLen];
        memset(m_pAllData, 0, 100 * m_SiderLen * sizeof(int));
    }
}
Stack8Queen::~Stack8Queen()
{
    if (m_pfLog != NULL)
    {
        fclose(m_pfLog);
        m_pfLog = NULL;
    }
    delete [] m_pdata;
    if (m_pAllData != NULL)
    {
        delete [] m_pAllData;
    }
}
bool Stack8Queen::PushStack(int a)
{
    if (m_top < m_SiderLen-1)
    {
        m_top++;
        m_pdata[m_top] = a;
        return true;
    }
    return false;
}
bool Stack8Queen::PopStack(int &a)
{
    if (m_top >= 0)
    {
        a = m_pdata[m_top];
        m_top--;
        return true;
    }
    return false;
}
bool Stack8Queen::CanPut(int num)
{
    for (int i=0; i <= m_top; i++)
    {
        if (m_pdata[i] == num || (m_top + 1 - i) == (num - m_pdata[i]) || (m_top + 1 + num) == (i + m_pdata[i]))
        {
            return false;
        }
    }
    return true;
}
void Stack8Queen::PrintChessboard(int NO)
{
    if (m_pfLog == NULL)
    {
        printf("=== %d: ===/n", NO);
        for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
        {
            for (int j=0; j<m_pdata[i]; j++)
            {
                printf(". ");
            }
            printf("Q ");
            for (int j=m_pdata[i]+1; j<m_SiderLen; j++)
            {
                printf(". ");
            }
            printf("/n");
        }
        printf("--------------------------/n");
    }
    else
    {
        fprintf(m_pfLog, "=== %d: ===/n", NO);
        for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
        {
            for (int j=0; j<m_pdata[i]; j++)
            {
                fprintf(m_pfLog, ". ");
            }
            fprintf(m_pfLog, "Q ");
            for (int j=m_pdata[i]+1; j<m_SiderLen; j++)
            {
                fprintf(m_pfLog, ". ");
            }
            fprintf(m_pfLog, "/n");
        }
        fprintf(m_pfLog, "--------------------------/n");
    }
}
void Stack8Queen::AssignChessboard()
{
    int iBegin = 0;
    int i, j;
    for (i=0; i<m_SiderLen;)
    {
        for (j=iBegin; j<m_SiderLen; j++)
        {
            if (CanPut(j))
            {
                PushStack(j);
                break;
            }
        }
        if (j == m_SiderLen)
        {
            if (PopStack(iBegin))
            {
                iBegin++;
                i--;
            }
            else
            {
                (m_pfLog == NULL) ? printf("ALL OVER!!/n") : fprintf(m_pfLog, "ALL OVER!!/n");
                printf("count result: %d /n", m_count);
                return;
            }
        }
        else
        {
            iBegin = 0;
            i++;
        }
        if (i == m_SiderLen)//succeed 
        {
            //判断, 存储 
            if(m_bNoRepeat)
            {
                if (NoRepeatMatrix())
                {
                    SaveMatrix();
                    m_count++;
                    PrintChessboard(m_count);
                }
            }
            else
            {
                m_count++;
                PrintChessboard(m_count);
            }
            PopStack(iBegin);
            iBegin++;
            i--;
        }
    }
}
void Stack8Queen::SaveMatrix()
{
    for (int i = 0; i < m_SiderLen; i++)
    {
        m_pAllData[m_SiderLen * m_count + i] = m_pdata[i];
    }
}
bool Stack8Queen::NoRepeatMatrix()
{
    int * pTmpData = new int [m_SiderLen];
    memset(pTmpData, 0, m_SiderLen * sizeof(int));
    bool bNotRepeat = false;
    //左右对称 
    for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
    {
        pTmpData[i] = m_SiderLen - 1 - m_pdata[i];
    }
    for (int i = 0; i < m_count; i++)
    {
        bNotRepeat = false;
        for (int j=0; j<m_SiderLen; j++)
        {
            if (m_pAllData[i*m_SiderLen + j] != pTmpData[j])
            {
                bNotRepeat = true;
                break;
            }
        }
        if (!bNotRepeat)
        {
            delete [] pTmpData;
            pTmpData = NULL;
            return false;
        }
    }
    
    //上下对称 
    for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
    {
        pTmpData[m_SiderLen - 1 - i] = m_pdata[i];
    }
    for (int i = 0; i < m_count; i++)
    {
        bNotRepeat = false;
        for (int j=0; j<m_SiderLen; j++)
        {
            if (m_pAllData[i*m_SiderLen + j] != pTmpData[j])
            {
                bNotRepeat = true;
                break;
            }
        }
        if (!bNotRepeat)
        {
            delete [] pTmpData;
            pTmpData = NULL;
            return false;
        }
    }
    //中心对称,对角线 
    for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
    {
        pTmpData[m_SiderLen - 1 - i] = m_SiderLen - 1 - m_pdata[i];
    }
    for (int i = 0; i < m_count; i++)
    {
        bNotRepeat = false;
        for (int j=0; j<m_SiderLen; j++)
        {
            if (m_pAllData[i*m_SiderLen + j] != pTmpData[j])
            {
                bNotRepeat = true;
                break;
            }
        }
        if (!bNotRepeat)
        {
            delete [] pTmpData;
            pTmpData = NULL;
            return false;
        }
    }
    //逆时针90度 
    for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
    {
        pTmpData[m_SiderLen - 1 - m_pdata[i]] = i;
    }
    for (int i = 0; i < m_count; i++)
    {
        bNotRepeat = false;
        for (int j=0; j<m_SiderLen; j++)
        {
            if (m_pAllData[i*m_SiderLen + j] != pTmpData[j])
            {
                bNotRepeat = true;
                break;
            }
        }
        if (!bNotRepeat)
        {
            delete [] pTmpData;
            pTmpData = NULL;
            return false;
        }
    }
    //逆时针90度，然后左右对称  
    for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
    {
        pTmpData[m_SiderLen - 1 - m_pdata[i]] = m_SiderLen - 1 - i;
    }
    for (int i = 0; i < m_count; i++)
    {
        bNotRepeat = false;
        for (int j=0; j<m_SiderLen; j++)
        {
            if (m_pAllData[i*m_SiderLen + j] != pTmpData[j])
            {
                bNotRepeat = true;
                break;
            }
        }
        if (!bNotRepeat)
        {
            delete [] pTmpData;
            pTmpData = NULL;
            return false;
        }
    }
    //逆时针90度，然后上下对称  
    for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
    {
        pTmpData[m_pdata[i]] = i;
    }
    for (int i = 0; i < m_count; i++)
    {
        bNotRepeat = false;
        for (int j=0; j<m_SiderLen; j++)
        {
            if (m_pAllData[i*m_SiderLen + j] != pTmpData[j])
            {
                bNotRepeat = true;
                break;
            }
        }
        if (!bNotRepeat)
        {
            delete [] pTmpData;
            pTmpData = NULL;
            return false;
        }
    }
    //逆时针90度，180度中心对称  
    for (int i=0; i<m_SiderLen; i++)
    {
        pTmpData[m_pdata[i]] = m_SiderLen - 1 - i;
    }
    for (int i = 0; i < m_count; i++)
    {
        bNotRepeat = false;
        for (int j=0; j<m_SiderLen; j++)
        {
            if (m_pAllData[i*m_SiderLen + j] != pTmpData[j])
            {
                bNotRepeat = true;
                break;
            }
        }
        if (!bNotRepeat)
        {
            delete [] pTmpData;
            pTmpData = NULL;
            return false;
        }
    }
    delete [] pTmpData;
    pTmpData = NULL;
    return true;
}