N皇后问题是一个经典的回溯算法问题,其解决方法的时间复杂度可以用Big O表示。N皇后问题的复杂度为O(N!)。
下面是一个使用回溯算法解决N皇后问题的伪代码示例:
def solveNQueens(n):
# 初始化棋盘
board = [['.' for _ in range(n)] for _ in range(n)]
solutions = []
def backtrack(row):
# 边界条件,已经放置了n个皇后
if row == n:
solutions.append([''.join(row) for row in board])
return
for col in range(n):
if isValid(board, row, col):
# 在当前位置放置皇后
board[row][col] = 'Q'
# 进行下一行的回溯
backtrack(row + 1)
# 撤销当前位置的皇后
board[row][col] = '.'
def isValid(board, row, col):
# 检查同一列是否有皇后冲突
for i in range(row):
if board[i][col] == 'Q':
return False
# 检查左上方是否有皇后冲突
i, j = row - 1, col - 1
while i >= 0 and j >= 0:
if board[i][j] == 'Q':
return False
i -= 1
j -= 1
# 检查右上方是否有皇后冲突
i, j = row - 1, col + 1
while i >= 0 and j < n:
if board[i][j] == 'Q':
return False
i -= 1
j += 1
return True
# 从第0行开始回溯
backtrack(0)
return solutions
以上代码中,回溯函数backtrack
用于尝试在当前行放置皇后,并进行下一行的回溯。isValid
函数用于检查当前位置是否可以放置皇后,即是否和已经放置的皇后冲突。
由于在每一行都需要尝试放置皇后,而每一行有n个位置可选,因此总的时间复杂度为O(n^n),即O(N!)。
需要注意的是,由于N皇后问题的解的数量随着N的增长呈指数级增长,因此实际应用中对较大的N可能需要进行优化,例如剪枝等技巧。