北皇后區
“N Queens”問題的詳細指南和 Python 實作。
1. 學習
「N 皇后」問題是回溯部分的關鍵挑戰。
此實作重點在於 Python 中的中階邏輯。
在我們提供的解決方案中，我們優先考慮技術準確性和程式碼可讀性。
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
視覺化 N 個皇后的邏輯流程。
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
仔細閱讀 N 個皇后的問題陳述。
2. Formulate brute force
起草一個簡單的迭代解決方案。
3. Identify inefficiency
尋找冗餘計算。
4. Optimize search path
使用散列或排序來加速該過程。
5. Final Implementation
清理生產標準代碼。
問題陳述
n 皇后難題是將 n 個皇后放置在 n x n 棋盤上，使得兩個皇后不會互相攻擊。
給定一個整數 n，傳回 n 皇后難題的所有不同解。您可以按任何順序返回答案。
每個解決方案都包含 n 皇后位置的獨特板配置，其中“Q”和“.”兩者分別表示皇后和空位。
實作函數 solveNQueens(n: int) -> list。
- •1 <= n <= 9
範例
4
[[".Q..","...Q","Q...","..Q."],["..Q.","Q...",".Q..","...Q"]]
There are exactly 2 distinct solutions to the 4-queens puzzle.
1
[["Q"]]
A single queen on a 1x1 board is the only solution.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- 空輸入結構
- 單元素輸入
- 大數值範圍
準備好解決了嗎？
Open the problem in PyRun's browser-based Python editor. Your code runs fully offline — no server required.
面試見解和變化
複雜度分析分解
為什麼時間: Directly evaluates all possibilities.
為什麼選擇太空: Uses standard local memory.
為什麼時間: Optimized paths reduce total operations.
為什麼選擇太空: May trade memory for speed.
最佳化解決方案Python程式碼
最佳化解決方案Python程式碼
def solve_n_queens_opt(n: int) -> list[list[str]]:
col = set()
posDiag = set()
negDiag = set()
res = []
board = [["."] * n for _ in range(n)]
def backtrack(r):
if r == n:
res.append(["".join(row) for row in board])
return
for c in range(n):
if c in col or (r + c) in posDiag or (r - c) in negDiag:
continue
col.add(c)
posDiag.add(r + c)
negDiag.add(r - c)
board[r][c] = "Q"
backtrack(r + 1)
col.remove(c)
posDiag.remove(r + c)
negDiag.remove(r - c)
board[r][c] = "."
backtrack(0)
return res暴力破解代碼（劇透保護）
暴力破解代碼（劇透保護）
def solve_n_queens_brute(n: int) -> list[list[str]]:
res = []
board = [["."] * n for _ in range(n)]
def is_safe(r, c):
for i in range(r):
if board[i][c] == 'Q': return False
for j in range(n):
if board[i][j] == 'Q' and abs(i-r) == abs(j-c): return False
return True
def backtrack(r):
if r == n:
res.append(["".join(row) for row in board])
return
for c in range(n):
if is_safe(r, c):
board[r][c] = "Q"
backtrack(r + 1)
board[r][c] = "."
backtrack(0)
return resAlgorithm Pattern Checklist
When dealing with Backtracking data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
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