八皇后问题是一个以国际象棋为背景的问题:如何能够在 8×8 的国际象棋棋盘上放置八个皇后,使得任何一个皇后都无法直接吃掉其他的皇后?为了达到此目的,任两个皇后都不能处于同一条横行、纵行或斜线上。八皇后问题可以推广为更一般的n皇后摆放问题:这时棋盘的大小变为n×n,而皇后个数也变成n。当且仅当 n = 1 或 n≥ 4 时问题有解
八皇后问题最早是由国际西洋棋棋手马克斯·贝瑟尔于1848年提出。之后陆续有数学家对其进行研究,其中包括高斯和康托,并且将其推广为更一般的n皇后摆放问题。八皇后问题的第一个解是在1850年由弗朗兹·诺克给出的。诺克也是首先将问题推广到更一般的n皇后摆放问题的人之一。1874年,S.冈德尔提出了一个通过行列式来求解的方法,这个方法后来又被J.W.L.格莱舍加以改进。
艾兹格·迪杰斯特拉在1972年用这个问题为例来说明他所谓结构性编程的能力[2]。
八皇后问题在1990年代初期的著名电子游戏第七访客和NDS平台的著名电子游戏雷顿教授与不可思议的小镇中都有出现。
程序实现:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<math.h> #define DIAGONAL 1 #define UNDIAGONAL 0 #define FOUND 1 #define NOTFOUND 0 #define BOARDSIZE 8 #define QUEEN 1 int check_diagonal(const int* check); int check_duplicated(const int* check); int clear_board(int check[BOARDSIZE][BOARDSIZE]); int main() { int location[BOARDSIZE] = {0}; int board[BOARDSIZE][BOARDSIZE] = {{0}}; int row = 0; int column = 0; int counter = 0; for(location[0] = 0;location[0] < BOARDSIZE;(location[0])++) { for(location[1] = 0;location[1] < BOARDSIZE;(location[1])++) { for(location[2] = 0;location[2] < BOARDSIZE;(location[2])++) { for(location[3] = 0;location[3] < BOARDSIZE;(location[3])++) { for(location[4] = 0;location[4] < BOARDSIZE;(location[4])++) { for(location[5] = 0;location[5] < BOARDSIZE;(location[5])++) { for(location[6] = 0;location[6] < BOARDSIZE;(location[6])++) { for(location[7] = 0;location[7] < BOARDSIZE;(location[7])++) { if(check_diagonal(location) == UNDIAGONAL && check_duplicated(location) == NOTFOUND) { clear_board(board); counter++; for(column = 0;column<BOARDSIZE;column++) { board[(location[column])][column] = QUEEN; } printf("Solution %d:\n",counter); for(row = 0;row < BOARDSIZE ; row++) { for(column = 0;column <BOARDSIZE ; column++) { printf("%d ",board[row][column]); } printf("\n"); } printf("\n"); } else { continue; } } } } } } } } } return 0; } int check_diagonal(const int* check) { int former_element = 0; int latter_element = 0; for(former_element = 0;former_element<BOARDSIZE;former_element++) { for(latter_element = former_element+1;latter_element<BOARDSIZE;latter_element++) { if(abs(check[former_element] - check[latter_element]) == abs(former_element-latter_element)) { return DIAGONAL; } } } return UNDIAGONAL; } int check_duplicated(const int* check) { int temp = 0; int number = 0; int former_element = 0; int latter_element = 0; for(temp = 0;temp<BOARDSIZE;temp++) { former_element = check[temp]; for(number = temp+1;number<BOARDSIZE;number++) { latter_element = check[number]; if(former_element == latter_element) { return FOUND; } } } return NOTFOUND; } int clear_board (int check[BOARDSIZE][BOARDSIZE]) { int row = 0; int column = 0; for(row = 0;row <BOARDSIZE; row++) { for(column = 0;column< BOARDSIZE;column++) { check[row][column] = 0; } } return 0; }