c++ - 回溯N皇后算法

Question

我看到了下面的代码并试图理解它是如何工作的。我陷入了回溯。有人能解释一下 r 值是如何从 2 变为 1 的吗？当它找不到适合女王放置的合适位置时。 ` 下面是调试部分:

nQueen (mat=0x7fffffffddb0, r=2) at N_Queens_problem.cpp:47
47      for (int i = 0; i < N; i++) 
(gdb) print i
$1 = 3
(gdb) n
62  }
(gdb) print i
No symbol "i" in current context.
(gdb) print i
No symbol "i" in current context.
**(gdb) print r
$2 = 2**
(gdb) n
nQueen (mat=0x7fffffffddb0, r=1) at N_Queens_problem.cpp:47
47      for (int i = 0; i < N; i++) 
**(gdb) print r
$3 = 1**
(gdb)

下面是 nqueen 函数:

void nQueen(char mat[][N], int r)
{
    // if N queens are placed successfully, print the solution
    if (r == N)
    {
        for (int i = 0; i < N; i++) 
        {
            for (int j = 0; j < N; j++)
                cout << mat[i][j] << " ";
            cout << endl;
        }
        cout << endl;

        return;
    }

    // place Queen at every square in current row r
    // and recur for each valid movement    
    for (int i = 0; i < N; i++) 
    {
        // if no two queens threaten each other
        if (isSafe(mat, r, i)) 
        {
            // place queen on current square
            mat[r][i] = 'Q';

            // recur for next row
            nQueen(mat, r + 1);

            // backtrack and remove queen from current square
            mat[r][i] = '-';
        }
    }
}

下面是检查皇后是否安全放置的函数:

bool isSafe(char mat[][N], int r, int c)
{
    // return false if two queens share the same column
    for (int i = 0; i < r; i++)
        if (mat[i][c] == 'Q')
            return false;

    // return false if two queens share the same \ diagonal
    for (int i = r, j = c; i >= 0 && j >= 0; i--, j--)
        if (mat[i][j] == 'Q')
            return false;

    // return false if two queens share the same / diagonal
    for (int i = r, j = c; i >= 0 && j < N; i--, j++)
        if (mat[i][j] == 'Q')
            return false;

    return true;
}

Answer 1

假设您已经放置了两个皇后并准备放置第三个皇后。

1. 到目前为止，将有两次递归调用 nQueens()在堆栈中。一个给皇后 0，一个给皇后 3。
2. nQueen(mat, r + 1);将用 nQueen(mat, 2) 调用第三个 nQueens() 将被压入堆栈。

考虑到将女王放在第 3 行的 N 个位置中的任何一个都是不安全的，并且

1. if (isSafe(mat, r, i))将为所有列 0 到 N 返回 false。
2. 最终循环for (int i = 0; i < N; i++)将结束 r == 2堆栈将展开。
3. 堆栈将删除最顶层的调用，我们将在堆栈中留下函数调用(返回步骤 1)。
4. 然后循环for (int i = 0; i < N; i++)将尝试重新定位第二个女王。