实验6迭代实现物联1301班刘悦08080112Word文档格式.docx
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使用迭代实现回溯法。
从第一行开始放置皇后，第一行从第一列开始放置。
之后放置第二行，与已放置的皇后冲突的位置不再考虑。
之后再放置后面行的皇后，一旦某一行无位置可放，就退回到上一行，选择后面的其他位置进行放置。
之后再重复上面的过程。
一旦到达最后一行，就求得了解，记录这个时候的放置的信息。
实验步骤
1放置第一行的皇后。
2放置后面行的皇后，与已放置的皇后在同一直线、横线、斜线的位置不能放置。
3放置后面的皇后。
一旦某一行无位置可放，就返回到上面一行，选择其他位置放置皇后。
4一旦到达最后一行，意味着找到了一个可行解，就记录这个放置方案。
5重复过程，直至找到所有可能的放置解。
关键代码
/*=================================================================
定义Queen类来存储皇后的信息。
=================================================================*/
classQueen
{
friendintnQueen（int）;
private:
boolPlace（intk）;
voidBacktrack（void）;
intn;
//皇后个数
int*x;
//当前解
longsum;
//当前已找到的可行方案数
};
Place函数进行可行性约束。
若当前的位置已经与之前放置的皇后位置冲突，返回false;
否则返回true。
若两皇后的斜率为-1或1则表示在同一斜线上就冲突，返回false。
*******************************************************************
k表示当前放置的皇后的行数。
x[k]表示第k行皇后放置的列数。
即第k个皇后放在第x[k]列。
=================================================================*/
boolQueen:
:
Place（intk）
for（intj=1;
j<
k;
j++）
//abs（k-j）==abs（x[j]-x[k]）时,两皇后在同一斜线上
if（（abs（k-j）==abs（x[j]-x[k]））||（x[j]==x[k]））
returnfalse;
returntrue;
}
Backtrack函数迭代求皇后放置的位置。
如果已经放完最后一行，就将放置方案数加一，并将各个皇后放置的位置输出到记事本中
否则，就找一个可以放置的位置，然后进行下一行的放置。
这里使用迭代实现，使用k来记录当前的行数
如果某一行无位置可放，将回溯到前面一行，即k--,选择其他位置放置皇后。
voidQueen:
Backtrack（void）
x[1]=0;
intk=1;
while（k>
0）
{
x[k]+=1;
//第k行的放置皇后为第一列
//如果不满足约束条件就继续找后面一列看是否可放皇后
while（（x[k]<
=n）&
&
!
（Place（k）））
x[k]+=1;
//当前行有位置可放
if（x[k]<
=n）
//已经放完最后一行的皇后
if（k==n）
{
sum++;
//找到的放置方案数+1
//将具体放置方案写到记事本文件【N皇后_迭代.txt】中
staticofstreamfout（"
N皇后_迭代.txt"
）;
fout<
<
"
第"
sum<
种方案：
endl;
for（inti=1;
i<
=n;
i++）
{
for（intj=1;
{
if（j==x[i]）
fout<
x"
;
//x表示皇后放置的位置
elsefout<
*"
//*表示没有放置皇后的位置
}
fout<
}
}
//没有放完最后一行
else
k++;
//继续放下一行
x[k]=0;
//下一行刚开始为0位置，这样循环之后+1就可以从第1列开始看
//没有位置可放，就回溯到前面一行
elsek--;
}
nQueen函数进行初始化，并方案数目返回。
主要为调用Backtrack函数。
******************************************************************
n表示皇后数。
intnQueen（intn）
QueenX;
//初始化X
X.n=n;
X.sum=0;
int*p=newint[n+1];
for（inti=0;
p[i]=0;
X.x=p;
//调用函数
X.Backtrack（）;
//删除动态分配内存
delete[]p;
returnX.sum;
测试结果
Ø
8皇后
记事本中的结果如上所示。
可以看到实现了方案的输出。
8皇后问题的时候，算法的时间不如之前的写过的算法的性能好，这里主要是因为，在算法中实现了将结果写入到记事本中，浪费了很多时间。
9皇后
10皇后
11皇后
12皇后
13皇后
可以清楚的发现，N皇后问题，皇后越多，时间越多，当13皇后的时候这个时间已经非常大了，这里是因为算法实现的过程中要找到所有的情况，要将树全部遍历晚，皇后数目越多的时候树的结点就越多，遍历越慢，所以耗费很长时间。
与前面的递归实现相比，对应的N皇后的时间都差不多的，就是最后13皇后的时候，迭代实现比递归实现慢的很明显。
实验心得
因为前面已经使用递归实现了回溯法求N皇后问题，使用迭代实现的思路与使用递归实现的思路是一样的，代码的大体框架都是类似的，所以编写过程中没有什么大问题。
这里主要是写一下迭代的代码来看一下区别。
写完之后可以发现，其实思路都是一样的。
递归的话，因为只要调用函数自身，传一个层数的参数进去就可以，所以代码显得十分简洁。
但是就我们本身来说，看到一个完全不知道什么编写思路的代码如果使用了递归的话，我们理解起来可能会很有难度。
我个人认为递归的代码实现比较容易出错。
迭代的话，看到代码会很容易读懂，但是会要增加另外的变量来表示到了哪一层，就会使代码显得比较冗长。
就我个人来说，我一般喜欢写递归的实现，因为我是在已知思路的情况下进行代码编写，所以递归实现起来并不难。
实验得分
助教签名
附录：
完整代码
#include<
iostream>
cmath>
fstream>
time.h>
iomanip>
stdlib.h>
usingnamespacestd;
/*============================================================================
============================================================================*/
******************************************************************************
============================================================================*/
*******************************************************
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