八皇后問題的C課程設計

課 程 設 計 報 告學院、系：專業(yè)名稱：課程設計科目VC+程序課程設計學生姓名：指導教師：完成時間：八皇后問題一、設計任務與目標 1. 用c+語言平臺將一個的棋盤上放上個皇后，使得每一個皇后既攻擊不到另外七個皇后，也不被另外七個皇后所攻擊的92種結(jié)構(gòu)予以實現(xiàn)。2. 通過這次課程設計,提高自己的編程能力,熟悉c+的編程壞境,為以后的程序開發(fā)打基礎。 二、方案設計與論證在8*8的格的國際象棋上擺放八個皇后，使其不能相互攻擊，即任意兩個皇后都不能處于同一列、同一行、或同一條斜線上面。我的主要思路以及思想如下：1. 解決沖突問題： 這個問題包括了行，列，兩條對角線； 列：規(guī)定每一列放一個皇后，不會造成列上的沖突； 行：當?shù)贗行被某個皇后占領后，則同一行上的所有空格都不能再放皇后，要把以I為下標的標記置為被占領狀態(tài)； 對角線：對角線有兩個方向。在這我把這兩條對角線稱為：主對角線和從對角線。在同一對角線上的所有點（設下標為(i,j)），要么(i+j)是常數(shù)，要么(i-j)是常數(shù)。因此，當?shù)贗個皇后占領了第J列后，要同時把以(i+j)、(i-j)為下標的標記置為被占領狀態(tài)。 2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn) ：數(shù)組aI：a I表示第I個皇后放置的列；I的范圍：1.8; 對角線數(shù)組：bj(主對角線),cj（從對角線），根據(jù)程序的運行，去決定主從對角線是否放入皇后；算法描述A、 數(shù)據(jù)初始化。B、 從n列開始擺放第n個皇后（因為這樣便可以符合每一豎列一個皇后的要求），先測試當前位置（n，m）是否等于0（未被占領）。如果是，擺放第n個皇后，并宣布占領（記得要橫列豎列斜列一起設置），接著進行遞歸；如果不是，測試下一個位置（n，m+1），但是如果當n<=8，m=8時，發(fā)現(xiàn)此時已無法擺放時，便要進行回溯。從問題的某一種可能出發(fā)，搜索從這種情況能出發(fā)，繼續(xù)搜索，這種不斷“回溯”的尋找解的方法，稱為“回溯法”。C、使用數(shù)組實現(xiàn)回溯法的思想。D、當n>8時，便打印出結(jié)果。E、輸出函數(shù)我使用printf輸出，運行形式為：第m種方法為：* * * * * * * * 三、程序框圖或流程圖，程序清單與調(diào)用關系4、 全部源程序清單#include <conio.h>#include <math.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <iostream.h>#define QUEENS 8int iCount = 0; /!記錄解的序號的全局變量。int SiteQUEENS; /!記錄皇后在各行上的放置位置的全局數(shù)組。void Queen(int n); /!遞歸求解的函數(shù)。void Output();/!輸出一個解。int IsValid(int n); /!判斷第n個皇后放上去之后，是否有沖突。void main() /*-Main：主函數(shù)。-*/ system("title 遞歸算法八皇后問題 ");cout<<" "<<"八皇后的解法："<<endl;cout<<" "<<"-"<<endl; Queen(0); /!從第0行開始遞歸試探。 getch();/!按任意鍵返回。 void Queen(int n) /*-Queen：遞歸放置第n個皇后，程序的核心!-*/ int i; if(n = QUEENS) /!參數(shù)n從0開始，等于8時便試出了一個解，將它輸出并回溯。 Output(); return; for(i = 1 ; i <= QUEENS ; i+) /!n還沒到8，在第n行的各個行上依次試探。 Siten = i; /!在該行的第i行上放置皇后。 if(IsValid(n) /!如果放置沒有沖突，就開始下一行的試探。 Queen(n + 1); int IsValid(int n) /*-IsValid：判斷第n個皇后放上去之后，是否合法，即是否無沖突。-*/ int i; for(i = 0 ; i < n ; i+) /!將第n個皇后的位置依次于前面n1個皇后的位置比較。 if(Sitei = Siten) /!兩個皇后在同一列上，返回0。 return 0; if(abs(Sitei - Siten) = (n - i) /!兩個皇后在同一對角線上，返回0。 return 0; return 1; /!沒有沖突，返回1。 void Output()/*-Output：輸出一個解，即一種沒有沖突的放置方案。-*/ int i; printf("No.%-5d" , +iCount); /!輸出序號。 for(i = 0 ; i < QUEENS ; i+)/!依次輸出各個行上的皇后的位置，即所在的列數(shù)。 printf("%d " , Sitei); printf("n"); 五、程序運行的測試與分析 六、結(jié)論與心得 通過這次的程序設計，我從中得到了許多的經(jīng)驗以及軟件設計的一些新的思路；從這個八皇后問題設計以及分析中，本人從中理解到了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對于計算機軟件設計的重要性，它的使用，可以改變一個軟件的運行周期，也可以將軟件的思路從繁化簡，并且都能夠通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關引導，將本身以前編程思想進行擴充，發(fā)展；這也是在這次課程設計中我所掌握得到的。 但由于我的基本知識還不是那么扎實，也缺乏對軟件設計的經(jīng)驗，在這過程中也出現(xiàn)了一些問題，如，八皇后在變成初期由于沒真正體會到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中“樹”在里面的運用，將程序往大一時c語言的方向發(fā)展，不自覺的采用了非遞歸的算法，結(jié)果大大增加了程序的復雜程度。并且也讓整個程序的時間復雜度變得更大；在后來學生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的第六章進行了比較深入的研讀，才發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)樹的實際運用的空間是相當?shù)拇?，并且，通過了重溫樹的回溯，以及二叉樹的遍歷，最終將程序進行了一次較大的改造。并且通過思考，再將以前的數(shù)組知識加以運用才最終解決了這個問題，整個程序的算法的可看性也有了相當?shù)母倪M。 課程設計隨著時間的推移，也即將結(jié)束了，但這上學期數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學習還是具有相當大的意義，它從一個程度上改變了我們的編程思想，如何將一個程序快速而又準備的進行編寫，進行編譯，都成為了我們思考的重點，也通過這一個學期的學習，我們將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想帶入到了我們以后的編程學習中去。在這個階段，我也明白了，好的思想，不能提留于字面上的認知，還需要的是平時多練多寫一些相關的程序，并且通過修改，加入新的算法去嘗試改變自己的一些編程思想。保持更新算法的速度，這才是關鍵。 課程設計已經(jīng)接近尾聲了，但它給我的不只是程序設計上的滿足，更重要的是對自己編程思想的一次更新，以及對算法的一個全新的認識！ 我覺得還可以考慮開發(fā)N皇后問題,在主界面中添加一個 int型的變量,程序一開始要求輸入一個數(shù)(確定是幾皇后問題),輸入后按下 enter 后,輸出各種解.主程序與八皇后的求解大體相同. 七、參考資料 參考文獻1 陳守孔，孟佳娜，算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)c語言版. 機械工業(yè)出版社2 嚴蔚敏，吳偉民，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)清華大學出版社3 劉斌，王忠，面向?qū)ο蟪绦蛟O計Visual C+ . 清華大學出版社課程設計成績評定表對課程設計工作過程的簡短介紹和自我評價 學生簽名：2010年 月 日（以下由評定小組教師填寫）質(zhì)量評價指標（在相應欄目打）評 價 項 目評 價 質(zhì) 量優(yōu)秀良好一般及格不及格工作量和態(tài)度實驗、計算可靠性文字和圖表質(zhì)量總體評價評定成績（百分制）評定小組成員簽名2010年 月 日制定人： 審定人：10 / 11文檔可自由編輯打印