关于八皇后问题的C++课程设计.docx
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关于八皇后问题的C++课程设计
课程设计报告
学院、系：
专业名称：
课程设计科目
VC++程序课程设计
学生姓名：
指导教师：
完成时间：
八皇后问题
一、设计任务与目标
1.用c++语言平台将一个８＊８的棋盘上放上８个皇后，使得每一个皇后既攻击不到另外七个皇后，也不被另外七个皇后所攻击的92种结构予以实现。
2.通过这次课程设计,提高自己的编程能力,熟悉c++的编程坏境,为以后的程序开发打基础。
二、方案设计与论证
在8*8的格的国际象棋上摆放八个皇后，使其不能相互攻击，即任意两个皇后都不能处于同一列、同一行、或同一条斜线上面。
我的主要思路以及思想如下：
1.解决冲突问题：
这个问题包括了行，列，两条对角线；
列：
规定每一列放一个皇后，不会造成列上的冲突；
行：
当第I行被某个皇后占领后，则同一行上的所有空格都不能再放皇后，要把以I为下标的标记置为被占领状态；
对角线：
对角线有两个方向。
在这我把这两条对角线称为：
主对角线和从对角线。
在同一对角线上的所有点（设下标为（i,j）），要么（i+j）是常数，要么（i-j）是常数。
因此，当第I个皇后占领了第J列后，要同时把以（i+j）、（i-j）为下标的标记置为被占领状态。
2.数据结构的实现：
数组a[I]：
a[I]表示第I个皇后放置的列；I的范围：
1..8;
对角线数组：
b[j]（主对角线）,c[j]（从对角线），根据程序的运行，去决定主从对角线是否放入皇后；
算法描述
A、数据初始化。
B、从n列开始摆放第n个皇后（因为这样便可以符合每一竖列一个皇后的要求），先测试当前位置（n，m）是否等于0（未被占领）。
如果是，摆放第n个皇后，并宣布占领（记得要横列竖列斜列一起设置），接着进行递归；如果不是，测试下一个位置（n，m+1），但是如果当n<=8，m=8时，发现此时已无法摆放时，便要进行回溯。
从问题的某一种可能出发，搜索从这种情况能出发，继续搜索，这种不断“回溯”的寻找解的方法，称为“回溯法”。
C、使用数组实现回溯法的思想。
D、当n>8时，便打印出结果。
E、输出函数我使用printf输出，运行形式为：
第m种方法为：
********
三、程序框图或流程图，程序清单与调用关系
四、全部源程序清单
#include
#include
#include
#include
#include
#defineQUEENS8
intiCount=0;//!
记录解的序号的全局变量。
intSite[QUEENS];//!
记录皇后在各行上的放置位置的全局数组。
voidQueen（intn）;//!
递归求解的函数。
voidOutput（）;//!
输出一个解。
intIsValid（intn）;
//!
判断第n个皇后放上去之后，是否有〉冲突。
voidmain（）/*----------------------------Main：
主函数。
----------------------------*/
{system（"title递归算法八皇后问题"）;
cout<<""<<"八皇后的解法：
"<cout<<""<<"-------------------------------------"<Queen（0）;//!
从第0行开始递归试探。
getch（）;//!
按任意键返回。
}
voidQueen（intn）/*-----------------Queen：
递归放置第n个皇后，程序的核心!
----------------*/
{inti;
if（n==QUEENS）//!
参数n从0开始，等于8时便试出了一个解，将它输出并回溯。
{Output（）;return;}
for（i=1;i<=QUEENS;i++）//!
n还没到8，在第n行的各个行上依次试探。
{Site[n]=i;//!
在该行的第i行上放置皇后。
if（IsValid（n））//!
如果放置没有冲突，就开始下一行的试探。
Queen（n+1）;}}
intIsValid（intn）/*------IsValid：
判断第n个皇后放上去之后，是否合法，即是否无冲突。
------*/
{inti;
for（i=0;i将第n个皇后的位置依次于前面n－1个皇后的位置比较。
{if（Site[i]==Site[n]）//!
两个皇后在同一列上，返回0。
return0;
if（abs（Site[i]-Site[n]）==（n-i））//!
两个皇后在同一对角线上，返回0。
return0;}
return1;//!
没有冲突，返回1。
}
voidOutput（）/*------------Output：
输出一个解，即一种没有冲突的放置方案。
------------*/
{
inti;
printf（"No.%-5d",++iCount）;//!
输出序号。
for（i=0;i依次输出各个行上的皇后的位置，即所在的列数。
printf（"%d",Site[i]）;
printf（"\n"）;
}
五、程序运行的测试与分析
六、结论与心得
通过这次的程序设计，我从中得到了许多的经验以及软件设计的一些新的思路；从这个八皇后问题设计以及分析中，本人从中理解到了数据结构对于计算机软件设计的重要性，它的使用，可以改变一个软件的运行周期，也可以将软件的思路从繁化简，并且都能够通过数据结构的相关引导，将本身以前编程思想进行扩充，发展；这也是在这次课程设计中我所掌握得到的。
但由于我的基本知识还不是那么扎实，也缺乏对软件设计的经验，在这过程中也出现了一些问题，如，八皇后在变成初期由于没真正体会到数据结构中“树”在里面的运用，将程序往大一时c语言的方向发展，不自觉的采用了非递归的算法，结果大大增加了程序的复杂程度。
并且也让整个程序的时间复杂度变得更大；在后来学生对数据结构的第六章进行了比较深入的研读，才发现了数据结构树的实际运用的空间是相当的大，并且，通过了重温树的回溯，以及二叉树的遍历，最终将程序进行了一次较大的改造。
并且通过思考，再将以前的数组知识加以运用才最终解决了这个问题，整个程序的算法的可看性也有了相当的改进。
课程设计随着时间的推移，也即将结束了，但这上学期数据结构的学习还是具有相当大的意义，它从一个程度上改变了我们的编程思想，如何将一个程序快速而又准备的进行编写，进行编译，都成为了我们思考的重点，也通过这一个学期的学习，我们将数据结构的思想带入到了我们以后的编程学习中去。
在这个阶段，我也明白了，好的思想，不能提留于字面上的认知，还需要的是平时多练多写一些相关的程序，并且通过修改，加入新的算法去尝试改变自己的一些编程思想。
保持更新算法的速度，这才是关键。
课程设计已经接近尾声了，但它给我的不只是程序设计上的满足，更重要的是对自己编程思想的一次更新，以及对算法的一个全新的认识！
我觉得还可以考虑开发N皇后问题,在主界面中添加一个int型的变量,程序一开始要求输入一个数（确定是几皇后问题）,输入后按下enter后,输出各种解.主程序与八皇后的求解大体相同.
七、参考资料
参考文献
[1]陈守孔，孟佳娜，算法与数据结构c语言版.机械工业出版社
[2]严蔚敏，吴伟民，数据结构．清华大学出版社
[3]刘斌，王忠，面向对象程序设计VisualC++.清华大学出版社
课程设计成绩评定表
对课程设计工作过程的简短介绍和自我评价
学生签名：
2010年月日
（以下由评定小组教师填写）
质量评价指标（在相应栏目打√）
评价项目
评价质量
优秀
良好
一般
及格
不及格
工作量和态度
实验、计算可靠性
文字和图表质量
总体评价
评定成绩（百分制）
评定小组成员签名
2010年月日
制定人：
审定人：
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