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Scala中的N-queens

是一个经典的问题,它是指在一个N×N的棋盘上放置N个皇后,使得它们互相之间不能攻击到对方。在这个问题中,皇后可以攻击同一行、同一列或者同一对角线上的其他皇后。

解决N-queens问题的常见方法是使用回溯算法。回溯算法通过尝试所有可能的解决方案,并在每一步中进行剪枝,以避免无效的搜索。以下是一个使用回溯算法解决N-queens问题的Scala代码示例:

代码语言:txt
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object NQueens {
  def solveNQueens(n: Int): List[List[String]] = {
    def placeQueens(k: Int): List[List[String]] =
      if (k == 0) List(List())
      else
        for {
          queens <- placeQueens(k - 1)
          col <- 0 until n
          if isSafe(col, queens)
        } yield col :: queens

    def isSafe(col: Int, queens: List[Int]): Boolean = {
      val row = queens.length
      val queensWithRow = (row - 1 to 0 by -1) zip queens
      queensWithRow.forall {
        case (r, c) => col != c && math.abs(col - c) != row - r
      }
    }

    val solutions = placeQueens(n)
    solutions.map { queens =>
      queens.map(col => "." * col + "Q" + "." * (n - col - 1))
    }
  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val n = 4
    val solutions = solveNQueens(n)
    solutions.foreach { solution =>
      solution.foreach(println)
      println()
    }
  }
}

在上述代码中,solveNQueens函数接受一个整数n作为参数,返回一个包含所有解决方案的列表。placeQueens函数使用递归的方式尝试放置皇后,并返回所有有效的解决方案。isSafe函数用于检查当前位置是否安全,即是否与已放置的皇后冲突。

这个问题的应用场景是在棋类游戏中,例如国际象棋。解决N-queens问题可以帮助开发人员设计和实现智能棋局分析和推荐系统。

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