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Java语言程序设计基础篇_编程练习题**18.34 (游戏:八皇后问题)

news 来源：原创 2024/9/24 22:57:24

题目：**18.34 (游戏:八皇后问题)

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题目：**18.34 (游戏:八皇后问题)

八皇后问题是要找到一个解决方案，将一个皇后棋子放到棋盘上的每行中，并且两个皇后棋子之间不能相互攻击。编写个程序，使用递归来解决八皇后问题，并如图18-17显示结果

代码示例

编程练习题18_34EightQueens.java

package chapter_18;import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.image.Image;
import javafx.scene.image.ImageView;
import javafx.scene.layout.Pane;
import javafx.scene.shape.Line;
import javafx.stage.Stage;public class 编程练习题18_34EightQueens extends Application{private static final int SIZE = 8;private int[] queens = new int[SIZE];public static void main(String[] args) {Application.launch(args);}@Overridepublic void start(Stage primaryStage) throws Exception {search(0);ChessBoard board = new ChessBoard();Scene scene = new Scene(board,250,250);primaryStage.setTitle("编程练习题18_34EightQueens");primaryStage.setScene(scene);primaryStage.show();board.paint();}private boolean isValid(int row,int col){for(int i = 1;i <= row;i++) {if(queens[row-i] == col||queens[row-i] == col-i||queens[row-i] == col+i)return false;}return true;}private boolean search(int row) {if(row == SIZE)return true;for(int col = 0;col < SIZE;col++) {queens[row] = col;if(isValid(row, col)&&search(row+1))return true;}return false;}private class ChessBoard extends Pane{Image queenImage = new Image("src/Image/queen03.png");public void paint() {this.getChildren().clear();for(int i = 0;i < SIZE ;i++) {ImageView imageView = new ImageView(queenImage);this.getChildren() .add(imageView);int j = queens[i];imageView.setX(j*getWidth()/SIZE);imageView.setY(i*getHeight()/SIZE);imageView.setFitWidth(getWidth()/SIZE);imageView.setFitHeight(getHeight()/SIZE);}for(int i =1;i <= SIZE;i++) {this.getChildren().add(new Line(0,i*getHeight()/SIZE,getWidth(),i*getHeight()/SIZE));this.getChildren().add(new Line(i*getWidth()/SIZE,0,i*getWidth()/SIZE,getHeight()));}}}
}

代码解析

类定义与初始化：
- 编程练习题18_34EightQueens 类继承自 Application，是JavaFX应用程序的入口。
- 定义了一个静态常量 SIZE 表示棋盘大小（8x8）。
- 定义了一个整型数组 queens 用于存储每一行皇后的列位置。
main 方法：
- 调用 Application.launch(args); 启动JavaFX应用程序。
start 方法：
- 首先调用 search(0); 方法尝试找到一个解决方案（但不直接处理结果，因为此调用只是为了触发搜索）。
- 创建 ChessBoard 类的实例，该实例将用于绘制棋盘和皇后。
- 设置JavaFX场景并展示舞台。
- 调用 board.paint(); 方法绘制棋盘和皇后。
search 方法：
- 使用回溯算法尝试在每一行放置一个皇后，直到所有行都被填满或无法继续放置。
- 通过 isValid 方法检查放置皇后的位置是否合法。
- 如果成功找到解决方案（即所有行都被填满），则返回 true。
isValid 方法：
- 检查当前位置 (row, col) 是否与之前的任何皇后冲突。
- 冲突条件包括：同一列、主对角线和副对角线。
ChessBoard 类：
- 继承自 Pane，用于绘制棋盘和皇后。
- 在 paint 方法中，首先清除之前的子节点（如果有的话）。
- 然后，根据 queens 数组中的位置，在棋盘上绘制皇后。
- 绘制棋盘线，包括横线和竖线，以分隔棋盘格子。