算法leetcode每日一练52. N皇后 II

Posted 2022-05-10 二当家的白帽子

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文章目录

• 52. N皇后 II：
• 样例 1：
• 样例 2：
• 提示：
• 分析
• 题解
• • java
  • c
  • c++
  • python
  • go
  • rust
  • typescript
• 原题传送门：https://leetcode-cn.com/problems/n-queens-ii/

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52. N皇后 II：

n 皇后问题 研究的是如何将 n 个皇后放置在 n × n 的棋盘上，并且使皇后彼此之间不能相互攻击。
给你一个整数 n ，返回 n 皇后问题 不同的解决方案的数量。

样例 1：

输入：
	n = 4
	
输出：
	2
	
解释：
	如上图所示，4 皇后问题存在两个不同的解法。

样例 2：

输入：
	n = 1
	
输出：
	1

提示：

• 1 <= n <= 9

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分析

• 面对这道算法题目，二当家的陷入了沉思。
• n的取值范围为1到9，可以用一个整形变量利用位运算标记是否被放置。
• n皇后的特点，每行，每列最终都会放置一个，所以我们可以一行一行的尝试（或者一列一列的尝试），每行最多尝试n次。

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题解

java

class Solution 
    public int totalNQueens(int n) 
		return dfs(n, 0, 0, 0, 0);
	

	/**
	 *
	 * @param n
	 * @param row 正在尝试放置的行
	 * @param columns 列标记
	 * @param diagonals1 左斜线标记
	 * @param diagonals2 右斜线标记
	 * @return
	 */
	private int dfs(int n, int row, int columns, int diagonals1, int diagonals2) 
		if (row == n) 
			// 全部成功放置，表示一次成功方案
			return 1;
		 else 
			// 成功方案数
			int count = 0;
			// 还可以放置的位置
			int availablePositions = ((1 << n) - 1) & (~(columns | diagonals1 | diagonals2));
			// 还有可以放置的位置
			while (availablePositions != 0) 
				// 可以放置的位置
				final int position = availablePositions & (-availablePositions);
				// 标记当前位置不可以放置
				availablePositions &= availablePositions - 1;
				// 递归套娃尝试下一行
				count += dfs(n, row + 1, columns | position, (diagonals1 | position) << 1, (diagonals2 | position) >> 1);
			
			return count;
		
	

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c

int dfs(int n, int row, int columns, int diagonals1, int diagonals2) 
    if (row == n) 
        // 全部成功放置，表示一次成功方案
        return 1;
     else 
        // 成功方案数
        int count = 0;
        // 还可以放置的位置
        int availablePositions = ((1 << n) - 1) & (~(columns | diagonals1 | diagonals2));
        // 还有可以放置的位置
        while (availablePositions != 0) 
            // 可以放置的位置
            int position = availablePositions & (-availablePositions);
            // 标记当前位置不可以放置
            availablePositions &= availablePositions - 1;
            // 递归套娃
            count += dfs(n, row + 1, columns | position, (diagonals1 | position) << 1, (diagonals2 | position) >> 1);
        
        return count;
    


int totalNQueens(int n)
    return dfs(n, 0, 0, 0, 0);

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c++

class Solution 
private:
    /**
	 *
	 * @param n
	 * @param row 正在尝试放置的行
	 * @param columns 列标记
	 * @param diagonals1 左斜线标记
	 * @param diagonals2 右斜线标记
	 * @return
	 */
	int dfs(int n, int row, int columns, int diagonals1, int diagonals2) 
		if (row == n) 
			// 全部成功放置，表示一次成功方案
			return 1;
		 else 
			// 成功方案数
			int count = 0;
			// 还可以放置的位置
			int availablePositions = ((1 << n) - 1) & (~(columns | diagonals1 | diagonals2));
			// 还有可以放置的位置
			while (availablePositions != 0) 
				// 可以放置的位置
				int position = availablePositions & (-availablePositions);
				// 标记当前位置不可以放置
				availablePositions &= availablePositions - 1;
				// 递归套娃
				count += dfs(n, row + 1, columns | position, (diagonals1 | position) << 1, (diagonals2 | position) >> 1);
			
			return count;
		
	
public:
    int totalNQueens(int n) 
        return dfs(n, 0, 0, 0, 0);
    
;

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python

class Solution:
    def totalNQueens(self, n: int) -> int:
        def dfs(row: int, columns: int, diagonals1: int, diagonals2: int) -> int:
            if row == n:
                # 全部成功放置，表示一次成功方案
                return 1
            else:
                # 成功方案数
                count = 0
                # 还可以放置的位置
                availablePositions = ((1 << n) - 1) & (~(columns | diagonals1 | diagonals2))
                # 还有可以放置的位置
                while availablePositions != 0:
                    # 可以放置的位置
                    position = availablePositions & (-availablePositions)
                    # 标记当前位置不可以放置
                    availablePositions &= availablePositions - 1
                    # 递归套娃
                    count += dfs(row + 1, columns | position, (diagonals1 | position) << 1, (diagonals2 | position) >> 1)
                return count

        return dfs(0, 0, 0, 0)
        

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go

func totalNQueens(n int) int 
    var dfs func(row, columns, diagonals1, diagonals2 int) int
	dfs = func(row, columns, diagonals1, diagonals2 int) int 
		if row == n 
			// 全部成功放置，表示一次成功方案
			return 1
		 else 
			// 成功方案数
			count := 0
			// 还可以放置的位置
			availablePositions := (1<<n - 1) &^ (columns | diagonals1 | diagonals2)
			// 还有可以放置的位置
			for availablePositions > 0 
				// 可以放置的位置
				position := availablePositions & -availablePositions
				// 标记当前位置不可以放置
				availablePositions &^= position
				// 递归套娃
				count += dfs(row+1, columns|position, (diagonals1|position)<<1, (diagonals2|position)>>1)
			
			return count
		
	

	return dfs(0, 0, 0, 0)

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rust

impl Solution 
    pub fn total_n_queens(n: i32) -> i32 
        fn dfs(n: i32, row: i32, columns: i32, diagonals1: i32, diagonals2: i32) -> i32 
            if n == row 
                // 全部成功放置，表示一次成功方案
                1
             else 
                // 成功方案数
                let mut count = 0;
                // 还可以放置的位置
                let mut availablePositions = ((1 << n) - 1) & (!(columns | diagonals1 | diagonals2));
                // 还有可以放置的位置
                while availablePositions != 0 
                    // 可以放置的位置
                    let position = availablePositions & (-availablePositions);
                    // 标记当前位置不可以放置
                    availablePositions &= availablePositions - 1;
                    // 递归套娃
                    count += dfs(n, row + 1, columns | position, (diagonals1 | position) << 1, (diagonals2 | position) >> 1)
                

                count
            
        

        dfs(n, 0, 0, 0, 0)
    

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typescript

function totalNQueens(n: number): number 
    const dfs = (row: number, columns: number, diagonals1: number, diagonals2: number) => 
        if (row === n) 
            // 全部成功放置，表示一次成功方案
            return 1;
         else 
            // 成功方案数
            let count = 0;
            // 还可以放置的位置
            let availablePositions = ((1 << n) - 1) & (~(columns | diagonals1 | diagonals2));
            // 还有可以放置的位置
            while (availablePositions != 0) 
                // 可以放置的位置
                const position = availablePositions & (-availablePositions);
                // 标记当前位置不可以放置
                availablePositions &= availablePositions - 1;
                // 递归套娃
                count += dfs(row + 1, columns | position, (diagonals1 | position) << 1, (diagonals2 | position) >> 1);
            
            return count;
        
    
    
    return dfs(0,0,0,0);
;

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原题传送门：https://leetcode-cn.com/problems/n-queens-ii/

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本文由 二当家的白帽子：https://le-yi.blog.csdn.net/ 博客原创~

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