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人工智能课程设计报告

人工智能课程设计报告
                      ----设计三：八皇后
学院：信息科学与工程学院
班级：自动化0703班
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学号：
            指导教师：陈白帆 陈学
2010年6月10日
一、概述
、设计题目………………………………………………………………
、系统主要内容与功能…………………………………………………
二、设计流程及描述
、设计流程图……………………………………………………………
、设计思路简介…………………………………………………………
三、运行界面简介
、游戏模式界面演示……………………………………………………
、解答界面演示…………………………………………………………
四、源程序代码
、游戏模式代码…………………………………………………………
、解答代码………………………………………………………………
五、课程设计体会
设计体会…………………………………………………………………
附录
参考文献……………………………………………………………………………
（一）概述
设计题目：
  问题是一个古老而着名的问题，是回溯算法的典型例题。该问题是十九世纪着名的数学家高斯1850年提出：在8X8格的国际象棋上摆放八个皇后，使其不能互相攻击，即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上，问有多少种摆法。高斯认为有76种方案。1854年在柏林的象棋杂志上不同的作者发表了40种不同的解，后来有人用图论的方法解出92种结果。
系统主要内容与功能
设计内容：在8*8的国际象棋棋盘上，放置8个皇后后，使8个棋子不能被相互对方吃掉。
设计要求：（1）较好的人机操作界面，登陆界面应有系统的各种功能信息。
          （2）能够进行基本的游戏操作，用不同的颜在棋盘上表示能占用的格子和不能占用的。
          （3）当程序出错后应能可以重新开始进行游戏
          （4）此系统应包括答案解答功能，其中答案解答功能应包括各种答案的游戏界面共有92种情况。
(二)设计流程及描述
设计流程图：
算法基本流程图
主函数：
2．2设计思路简介：
由于这是一个平面上的棋子布局处理问题，因此我们可以将问题堪称一个2维数组问题，不妨设这个8*8数组A，并假定第一行是为后一位置的位置，第二行为后卫放置的位置，依次类推，8行分别存放8个后的位置，为了简便处理，我们先将A（8,8）的初值设为1 ，一旦一个位置存放一个后，则其他后不能处于同一行，同一列，同一个斜线，将这些位置的数组元素的值设为0。
1.1在其中一个位置上有一后的数据处理
设第 m 行，n 列有一个后，则根据原则，分别从八个不同的方向将对应的元素置为 0。
第K个后的位置设定
假定前面 :k-1个后的位置已经确定，则第 :K个后只能放置在第 K 行中元素不为 0 的位置上。因此只需到这个不为 0的元素A(K,J)， J就是第 K个后的位置。
安卓课程设计源代码最后一个后的位置确定
如果第8 行中有元素不为 0，则表明你已经到了一种摆法， 可以通过文本框 text1 输 将文本框的 ScrollBar 的属性设为 2-Vertivcal, Multiline属性设为 true。 但是输出后还要寻是否有其它的摆法？如果第 8行中元素均为 0， 则表明你的这种摆法不行， 还得要尝试其它的方法， 看看是否能行？ 但是， 如何尝试其它的摆法呢？ 这就是问题的关键所在， 需要我们回溯到以前的状态， 重新摆放！
回溯处理
回溯到以前的状态可以用下面的算法来实现：
(1) 寻到第 : 个后的位置。
（2） 将当前数组 6 的值全部保存到另外一个数组 " 中， 以便回溯时用到。
（3）进行 %7 % 的数据处理。
（4）寻下一个后的位置。
（5）不管是否到正确摆放方法， 都应当去尝试其它方法。 因此，必须再将B中的数据还
原到数组 A 中进行回溯处理。至此， 八皇后问题的算法已基本解决， 用户可以从第一个后开始， 通过多重循环逐个处理， 完成设计， 最终得到的 92 种不同的算法。
2、 算法改进
由于通过多重循环进行处理，8个后就需要 8 重循环处理，使得程序就显得很长， 效率不是很高， 能否通过改进程序来提高效率？值得我们去探讨。
对数据处理的改进
根据问题的实际情况， 由于后是按顺序进行处理的， 因此当你处理到第K个后时， 前面 K-1 个的位置已经确立， 也就是说前面K-1 行数据已经处理完毕， 所以没有必要在中对向左上，向上，向右上三个方向的数据进行处理，只需要处理中其它 5个方向即可。
保存数据的改进
将数组 A的当前状态存放到B数组中去，以便将来回溯时使用。 由于回溯并不是回到初始状态， 因此没有必要将整个数组全部保存， 只需部分保存即可。 例如， 你在处理第K个后时，
只要将第 K行到第8 行数组A中的数据保存。回溯时，只要将第 K行之后的元素还原即可。
多重循环的改进
8个后，使用 8 重循环，而且处理的方法类同，使得我们的程序冗长，用户可以使用递归算法来缩短程序的长度。算法如下：
（1） 寻第 K 个后
（2） 确定第K个后的位置
（3） 保存 K 行之后的数 （$7 $）
（4） 进行第 K 个后位置确定后的数据处理
（5）K=K+1;
（6） 如果 K不大于 8， 重复 （1） ， 进行递归处理。如果等于 8， 进行
（7） 处理
（7） 如果到摆法， 在文本框中输出。
（8）K=K-1
（9） 还原第K 行后的数据， 处理第K个后的其它摆法。
3、 算法比较
通过改进程序算法， 运行效率明显提高， 其中实际运算时间提高 %50， 程序长度缩短 %40。
三、运行界面简介
游戏开始界面：
此部分包括两部分:（1）当游戏失败后可以进行重新开始游戏,(2)游戏帮助信息
游戏运行界面：
很明显此游戏完成失败！
成功的完成游戏！！
答案解答界面：
此部分包含两个模块：运算和显示模块
此为其计算的结果，共有92中不同的结果。
选择自己希望的答案组数
以上为对应的显示的答案，从中可以看出游戏成功！
四、源程序代码
、游戏模式代码
Option Explicit
Dim Sd(63) As Integer
Dim Cnt As Integer
Private Sub Form_Load()
    = "八皇后游戏"
    = 5000
    = 5500
    Dim m As Integer, n As Integer
    With Picture1(0)
        .Left = 500
        .Top = 500
        .Width = 500
        .Height = 500
        .BackColor = vbWhite

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