N皇后问题12 · N-Queens

［抄题］：

n皇后问题是将n个皇后放置在n*n的棋盘上，皇后彼此之间不能相互攻击。

给定一个整数n，返回所有不同的n皇后问题的解决方案。

每个解决方案包含一个明确的n皇后放置布局，其中“Q”和“.”分别表示一个女王和一个空位置。

对于4皇后问题存在两种解决的方案：

[

[".Q..", // Solution 1

"...Q",

"Q...",

"..Q."],

["..Q.", // Solution 2

"Q...",

"...Q",

".Q.."]

]

［思维问题］：

看不懂特殊情况：主要是要区别x y

［一句话思路］：

DFS去掉特殊情况后画图

［输入量］：空： 正常情况：特大：特小：程序里处理到的特殊情况：异常情况（不合法不合理的输入）：

［画图］：

［一刷］：

1. search函数可以是空类型，不返回search函数，返回其中的results即可。cols链表是后续函数的参数，此处需要新建链表。
2. 如果辅助链表cols满了，需要在结果数组中添加画图，之后直接返回results。cols是数组，画成图才是链表
3. drawCheesboard方法中，需要新建一个chessboard数组，作为最后返回的结果。 sb.append(j == cols.get(i) ? 'Q' : '.');表示j如果到达x有值处就打印Q
4. 判断函数要有默认的return true 此函数判断的是cols,column是否有效，因此全部行通过后返回true

［二刷］：

［三刷］：

［四刷］：

［五刷］：

[五分钟肉眼debug的结果]：

［总结］：

search函数用的DFS回溯是关键

［复杂度］：Time complexity: O(分支的深度次方) Space complexity: O(分支*深度)

［英文数据结构或算法，为什么不用别的数据结构或算法］：

DFS：找出全部方法

［其他解法］：

［Follow Up］：

［LC给出的题目变变变］：

Nqueen第二版，改参数不行 暂时算了吧

[代码风格] ：

1. 规律：返回值和函数类型是相同的

class Solution {
    /**
     * Get all distinct N-Queen solutions
     * @param n: The number of queens
     * @return: All distinct solutions
     * For example, A string '...Q' shows a queen on forth position
     */
    List<List<String>> solveNQueens(int n) {
        List<List<String>> results = new ArrayList<>();
        if (n <= 0) {
            return results;
        }

        search(results, new ArrayList<Integer>(), n);
        return results;
    }

    /*
     * results store all of the chessboards
     * cols store the column indices for each row
     */
    private void search(List<List<String>> results,
                        List<Integer> cols,
                        int n) {
        if (cols.size() == n) {
            results.add(drawChessboard(cols));
            return;
        }

        for (int colIndex = 0; colIndex < n; colIndex++) {
            if (!isValid(cols, colIndex)) {
                continue;
            }
            cols.add(colIndex);
            search(results, cols, n);
            cols.remove(cols.size() - 1);
        }
    }

    private List<String> drawChessboard(List<Integer> cols) {
        List<String> chessboard = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < cols.size(); i++) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int j = 0; j < cols.size(); j++) {
                sb.append(j == cols.get(i) ? 'Q' : '.');
            }
            chessboard.add(sb.toString());
        }
        return chessboard;
    }

    private boolean isValid(List<Integer> cols, int column) {
        int row = cols.size();
        for (int rowIndex = 0; rowIndex < cols.size(); rowIndex++) {
            if (cols.get(rowIndex) == column) {
                return false;
            }
            if (rowIndex + cols.get(rowIndex) == row + column) {
                return false;
            }
            if (rowIndex - cols.get(rowIndex) == row - column) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}