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    洛谷P1219

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    #include
    const int N = 13;
    int n, cnt, ans[N];
    void dfs(int row) {
    	if (row == n) {
    		if (cnt < 3) {
    			for (int i = 0; i < n; ++i) {
    				if (i > 0)printf(" ");
    				printf("%d", ans[i] + 1);
    			}
    			printf("\n");
    		}
    		++cnt;
    		return;
    	}
    	for (int i = 0; i < n; ++i) {
    		bool flag = true;
    		for (int j = 0; j < row; ++j) {
    			if (ans[j] == i || row - j == i - ans[j] || j - row == i - ans[j]) {
    				flag = false;
    				break;
    			}
    		}
    		if (flag) {
    			ans[row] = i;
    			dfs(row + 1);
    		}
    	}
    }
    int main() {
    	scanf("%d", &n);
    	dfs(0);
    	printf("%d\n", cnt);
    	return 0;
    }
    
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    但是最后13的时候会T
    在这里插入图片描述

    优化1

    简单来说就是哪列哪一对角线被占了先缓存一下,到时候直接查表

    #include
    const int N = 13;
    bool col[N], sub_diag[2 * N - 1], main_diag[2 * N - 1];
    int n, cnt, ans[N];
    void dfs(int row) {
    	if (row == n) {
    		if (cnt < 3) {
    			for (int i = 0; i < n; ++i) {
    				if (i > 0)printf(" ");
    				printf("%d", ans[i] + 1);
    			}
    			printf("\n");
    		}
    		++cnt;
    		return;
    	}
    	for (int col_idx = 0; col_idx < n; ++col_idx) {
    		int sub_diag_idx = col_idx + row, main_diag_idx = col_idx - row + n - 1;
    		if (col[col_idx] || sub_diag[sub_diag_idx] || main_diag[main_diag_idx])continue;
    		col[col_idx] = sub_diag[sub_diag_idx] = main_diag[main_diag_idx] = true;
    		ans[row] = col_idx;
    		dfs(row + 1);
    		col[col_idx] = sub_diag[sub_diag_idx] = main_diag[main_diag_idx] = false;
    
    	}
    }
    int main() {
    	scanf("%d", &n);
    	dfs(0);
    	printf("%d\n", cnt);
    	return 0;
    }
    
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    位运算

    其实就是优化1改成用位运算

    #include
    const int N = 13;
    int n, cnt, ans[N], col, sub_diag, main_diag;
    void dfs(int row) {
    	if (row == n) {
    		if (cnt < 3) {
    			for (int i = 0; i < n; ++i) {
    				if (i > 0)printf(" ");
    				printf("%d", ans[i] + 1);
    			}
    			printf("\n");
    		}
    		++cnt;
    		return;
    	}
    	for (int col_idx = 0; col_idx < n; ++col_idx) {
    		int sub_diag_idx = col_idx + row, main_diag_idx = col_idx - row + n - 1;
    		if (((col >> col_idx) | (sub_diag >> sub_diag_idx) | (main_diag >> main_diag_idx)) & 1)continue;
    		
    		col ^= 1 << col_idx;
    		sub_diag ^= 1 << sub_diag_idx;
    		main_diag ^= 1 << main_diag_idx;
    		ans[row] = col_idx;
    		
    		dfs(row + 1);
    		
    		col ^= 1 << col_idx;
    		sub_diag ^= 1 << sub_diag_idx;
    		main_diag ^= 1 << main_diag_idx;
    
    	}
    }
    int main() {
    	scanf("%d", &n);
    	dfs(0);
    	printf("%d\n", cnt);
    	return 0;
    }
    
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    位运算2

    每一行的副对角线:row->row+n-1
    所以只要右移row位,就能找到能一列被占用了
    在这里插入图片描述
    每一行主对角线:-row+n-1->-row+n-1+n-1
    所以只要右移-row+n-1位,就能找到能一列被占用了
    在这里插入图片描述
    col | (sub_diag >> row) | (main_diag >> (n - 1 - row))就是被占用的列
    ~(col | (sub_diag >> row) | (main_diag >> (n - 1 - row)))就是可以用的列(当然还包括一些超过n的列)

    #include
    const int N = 13;
    int n, cnt, ans[N], col, sub_diag, main_diag;
    void dfs(int row) {
    	if (row == n) {
    		if (cnt < 3) {
    			for (int i = 0; i < n; ++i) {
    				if (i > 0)printf(" ");
    				printf("%d", ans[i] + 1);
    			}
    			printf("\n");
    		}
    		++cnt;
    		return;
    	}
    	int available = ((1 << n) - 1) & ~(col | (sub_diag >> row) | (main_diag >> (n - 1 - row)));
    	while (available) {
    		int p = available & (-available);
    		available ^= p;
    		
    		col ^= p;
    		sub_diag ^= p << row;
    		main_diag ^= p << (n - 1 - row);
    		
    		for (int i = 0; i < n; ++i) {
    			if ((1 << i) == p) {
    				ans[row] = i;
    				break;
    			}
    		}
    
    		dfs(row + 1);
    
    		col ^= p;
    		sub_diag ^= p << row;
    		main_diag ^= p << (n - 1 - row);
    	}
    }
    int main() {
    	scanf("%d", &n);
    	dfs(0);
    	printf("%d\n", cnt);
    	return 0;
    }
    
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    位运算3

    col的第i位代表这一行第i列是否被占用
    sub_diag的第i位代表这一行第i个副对角线是否被占用
    main_diag的第i位代表这一行第i个主对角线是否被占用

    dfs到下一层的时候,col不变
    在第i行,假设第k个副对角线被占用了
    那么在i+1行,第k-1个副对角线就被占用了
    同理
    在第i行,假设第k个主对角线被占用了
    那么在i+1行,第k+1个主对角线就被占用了

    #include
    const int N = 13;
    int n, cnt, ans[N];
    void dfs(int row, int col, int sub_diag, int main_diag) {
    	if (row == n) {
    		if (cnt < 3) {
    			for (int i = 0; i < n; ++i) {
    				if (i > 0)printf(" ");
    				printf("%d", ans[i] + 1);
    			}
    			printf("\n");
    		}
    		++cnt;
    		return;
    	}
    	int available = ((1 << n) - 1) & ~(col | sub_diag | main_diag);
    	while (available) {
    		int p = available & (-available);
    		available ^= p;
    		
    		for (int i = 0; i < n; ++i) {
    			if ((1 << i) == p) {
    				ans[row] = i;
    				break;
    			}
    		}
    		dfs(row + 1, col | p, (sub_diag | p) >> 1, (main_diag | p) << 1);
    	}
    }
    int main() {
    	scanf("%d", &n);
    	dfs(0, 0, 0, 0);
    	printf("%d\n", cnt);
    	return 0;
    }
    
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    舞蹈链

    https://blog.csdn.net/qq_39942341/article/details/126681667?spm=1001.2014.3001.5501
    行: n ∗ n n*n nn个格子
    列: [ 1 , n ] \left[1,n\right] [1,n]用来记录这个数字填在了哪行
    [ n + 1 , 2 n ] \left[n+1,2n\right] [n+1,2n]用来记录这个数字填在了哪列
    [ 2 n + 1 , 4 n − 1 ] \left[2n+1,4n-1\right] [2n+1,4n1]用来记录这个数字填在了哪条副对角线(从 ( 0 , 0 ) (0,0) (0,0)开始)
    [ 4 n , 6 n − 2 ] \left[4n,6n-2\right] [4n,6n2]用来记录这个数字填在了哪条主对角线(从 ( n − 1 , 0 ) (n-1,0) (n1,0)开始)

    但是注意一点,对角线是无法完全覆盖的
    比如下面的图,第3条副对角线就没有覆盖
    在这里插入图片描述
    所以如果行和列覆盖完了就可以返回了

    #include
    #include
    #include
    
    const int H = 13;
    const int M = H * H, N = 6 * H - 2;
    int n, board_cnt;
    struct A {
    	int a[H];
    }board[100000];
    bool cmp(const A& a, const A& b) {
    	int i = 0;
    	while (i < n && a.a[i] == b.a[i])++i;
    	return a.a[i] < b.a[i];
    };
    class DLX {
    public:
    	static const int MAXN = M * 4 + N + 5;
    	int left[MAXN], right[MAXN], up[MAXN], down[MAXN];
    	int row[MAXN], col[MAXN], head[M+5], col_size[N+5], cnt;
    	int ans, ans_row[H];
    	DLX() :cnt(0), ans(0) {}
    	void init(const int& N) {
    		cnt = ans = 0;
    		for (int i = 0; i <= N; ++i) {
    			left[i] = i - 1;
    			right[i] = i + 1;
    			up[i] = down[i] = i;
    		}
    		left[0] = N;
    		right[N] = 0;
    		memset(head, -1, sizeof(head));
    		memset(col_size, 0, sizeof(col_size));
    		cnt = N + 1;
    	}
    	void link(const int& r, const int& c) {
    		++col_size[c];
    		row[cnt] = r;
    		col[cnt] = c;
    		up[cnt] = c;
    		down[cnt] = down[c];
    		up[down[c]] = cnt;
    		down[c] = cnt;
    		if (head[r] == -1) {
    			head[r] = left[cnt] = right[cnt] = cnt;
    		}
    		else {
    			right[cnt] = head[r];
    			left[cnt] = left[head[r]];
    			right[left[head[r]]] = cnt;
    			left[head[r]] = cnt;
    		}
    
    		++cnt;
    	}
    	void remove(const int& c) {
    		right[left[c]] = right[c];
    		left[right[c]] = left[c];
    		for (int i = down[c]; i != c; i = down[i]) {
    			for (int j = right[i]; j != i; j = right[j]) {
    				up[down[j]] = up[j];
    				down[up[j]] = down[j];
    				--col_size[col[j]];
    			}
    		}
    	}
    	void resume(const int& c) {
    		for (int i = up[c]; i != c; i = up[i]) {
    			for (int j = right[i]; j != i; j = right[j]) {
    				up[down[j]] = j;
    				down[up[j]] = j;
    				++col_size[col[j]];
    			}
    		}
    		right[left[c]] = c;
    		left[right[c]] = c;
    	}
    	void dance(int dep) {
    		if (right[0]>n) {
    			for (int i = 0; i < n; ++i) {
    				int x = (ans_row[i] - 1) / n;
    				int y = (ans_row[i] - 1) % n + 1;
    				board[board_cnt].a[x] = y;
    			}
    			++board_cnt;
    			return;
    		}
    		int c = right[0];
    		for (int i = right[c]; i != 0 && i <= n; i = right[i]) {
    			if (col_size[i] < col_size[c]) {
    				c = i;
    			}
    		}
    		remove(c);
    		for (int i = down[c]; i != c; i = down[i]) {
    			ans_row[ans++] = row[i];
    			for (int j = right[i]; j != i; j = right[j]) {
    				remove(col[j]);
    			}
    			dance(dep + 1);
    			for (int j = left[i]; j != i; j = left[j]) {
    				resume(col[j]);
    			}
    			--ans;
    		}
    		resume(c);
    		return;
    	}
    };
    int main() {
    	scanf("%d", &n);
    	DLX solver;
    	solver.init(6 * n - 2);
    	for (int i = 0; i < n; ++i) {
    		for (int j = 0; j < n; ++j) {
    			int idx = i * n + j + 1;
    			solver.link(idx, i + 1);
    			solver.link(idx, n + j + 1);
    			solver.link(idx, 2 * n + 1 + i + j);
    			solver.link(idx, 4 * n + n + j - i - 1);
    		}
    	}
    	solver.dance(0);
    	std::sort(board, board + board_cnt, cmp);
    	for (int i = 0; i < 3; ++i) {
    		for (int j = 0; j < n; ++j) {
    			if (j > 0)printf(" ");
    			printf("%d", board[i].a[j]);
    		}
    		printf("\n");
    	}
    	printf("%d\n", board_cnt);
    	return 0;
    }
    
    
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    参考
    https://zhuanlan.zhihu.com/p/22846106

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/qq_39942341/article/details/126693119