Hm3

src/homework4-task_queens/queens_optimized.py

@@ -0,0 +1,70 @@
+def n_queens_bitmask(n):
+    """Самое быстрое решение с использованием битовых масок"""
+    if n < 1:
+        return 0
+
+    def backtrack(row=0, columns=0, diagonals1=0, diagonals2=0):
+        if row == n:
+            return 1
+
+        count = 0
+        # Доступные позиции в текущей строке
+        available_positions = ((1 << n) - 1) & ~(columns | diagonals1 | diagonals2)
+
+        while available_positions:
+            # Берем самую правую доступную позицию
+            position = available_positions & -available_positions
+            # Убираем ее из доступных
+            available_positions -= position
+
+            count += backtrack(
+                row + 1,
+                columns | position,
+                (diagonals1 | position) << 1,
+                (diagonals2 | position) >> 1,
+            )
+
+        return count
+
+    return backtrack()
+
+
+def test_bitmask_basic():
+    """Тест оптимизированного решения (bitmask)"""
+    print("ТЕСТИРОВАНИЕ BITMASK РЕШЕНИЯ")
+    print("=" * 50)
+
+    # Известные значения для N ферзей
+    test_cases = [
+        (1, 1),  # [0]
+        (2, 0),  # нет решений
+        (3, 0),  # нет решений
+        (4, 2),  # 2 решения
+        (5, 10),  # 10 решений
+        (6, 4),  # 4 решения
+        (7, 40),  # 40 решений
+        (8, 92),  # 92 решения
+        (9, 352),  # 352 решения
+        (10, 724),  # 724 решения
+    ]
+
+    all_passed = True
+
+    for n, expected in test_cases:
+        result = n_queens_bitmask(n)
+
+        if result == expected:
+            print(f"✓ N={n}: {result} (ожидалось {expected})")
+        else:
+            print(f"✗ N={n}: {result} (ожидалось {expected})")
+            all_passed = False
+
+    print("=" * 50)
+    print(f"РЕЗУЛЬТАТ: {'Все тесты пройдены' if all_passed else 'Есть ошибки'}")
+
+    return all_passed
+
+
+# Запуск теста
+if __name__ == "__main__":
+    test_bitmask_basic()

src/homework4-task_queens/queens_perebor.py

@@ -0,0 +1,52 @@
+import itertools
+
+
+def is_valid_placement(positions):
+    """Проверяет, является ли расстановка ферзей корректной"""
+    n = len(positions)
+    for i in range(n):
+        for j in range(i + 1, n):
+            # Проверка на одну строку (невозможно в нашей модели)
+            # Проверка на одну диагональ
+            if abs(positions[i] - positions[j]) == abs(i - j):
+                return False
+    return True
+
+
+def n_queens_placement(n):
+    """Перебор всех возможных расстановок"""
+    if n < 1 or n > 10:  # Ограничение для перебора
+        return 0
+
+    count = 0
+    # Генерируем все перестановки (каждый ферзь в своем столбце)
+    for permutation in itertools.permutations(range(n)):
+        if is_valid_placement(permutation):
+            count += 1
+    return count
+
+
+def test_placement_small():
+    """Тестирование для маленьких N где перебор работает быстро"""
+    test_cases = {
+        1: 1,  # [0]
+        2: 0,  # нет решений
+        3: 0,  # нет решений
+        4: 2,  # [1,3,0,2] и [2,0,3,1]
+        5: 10,  # известное значение
+        6: 4,  # известное значение
+    }
+
+    print("Тестирование переборного решения:")
+    print("N\tОжидаемо\tПолучено\tСтатус")
+    print("-" * 40)
+
+    for n, expected in test_cases.items():
+        if n <= 6:  # Ограничиваем для скорости
+            result = n_queens_placement(n)
+            status = "✓" if result == expected else "✗"
+            print(f"{n}\t{expected}\t\t{result}\t\t{status}")
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    test_placement_small()

src/homework4-task_queens/queens_recursive.py

@@ -0,0 +1,75 @@
+def is_valid_recursive(board, row, col):
+    """Проверяет, можно ли поставить ферзя на позицию (row, col)"""
+    # Проверяем все предыдущие строки
+    for i in range(row):
+        # Проверка по вертикали и диагоналям
+        if board[i] == col or abs(board[i] - col) == abs(i - row):
+            return False
+    return True
+
+
+def solve_n_queens_recursive(n, row=0, board=None, count=None):
+    """Рекурсивное решение с backtracking"""
+    if board is None:
+        board = [-1] * n
+    if count is None:
+        count = [0]
+
+    if row == n:
+        # Найдена корректная расстановка
+        count[0] += 1
+        return
+
+    for col in range(n):
+        if is_valid_recursive(board, row, col):
+            board[row] = col
+            solve_n_queens_recursive(n, row + 1, board, count)
+            # Backtrack - не нужно явно сбрасывать, так как перезаписываем
+
+    return count[0]
+
+
+def n_queens_recursive(n):
+    """Обертка для рекурсивного решения"""
+    if n < 1:
+        return 0
+    return solve_n_queens_recursive(n)
+
+
+def test_n_queens_recursive_basic():
+    """Тест рекурсивного решения на известных значениях"""
+    print("ТЕСТИРОВАНИЕ РЕКУРСИВНОГО РЕШЕНИЯ")
+    print("=" * 40)
+
+    # Известные значения для N ферзей
+    test_cases = [
+        (1, 1),  # [0]
+        (2, 0),  # нет решений
+        (3, 0),  # нет решений
+        (4, 2),  # 2 решения
+        (5, 10),  # 10 решений
+        (6, 4),  # 4 решения
+        (7, 40),  # 40 решений
+        (8, 92),  # 92 решения
+    ]
+
+    all_passed = True
+
+    for n, expected in test_cases:
+        result = n_queens_recursive(n)
+
+        if result == expected:
+            print(f"✓ N={n}: {result} (ожидалось {expected})")
+        else:
+            print(f"✗ N={n}: {result} (ожидалось {expected})")
+            all_passed = False
+
+    print("=" * 40)
+    print(f"РЕЗУЛЬТАТ: {'Все тесты пройдены' if all_passed else 'Есть ошибки'}")
+
+    return all_passed
+
+
+# Запуск теста
+if __name__ == "__main__":
+    test_n_queens_recursive_basic()