/*
    file name: queen.c
    Description: 利用遞迴法求出 8 個皇后問題之解
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXQUEEN 5
#define ABS(x) ((x>0) ?(x): -(x))  /* 求x之絕對值 */

/* 存放 5 個皇后之列位置,陣列註標為皇后的行列值 */
int queen[MAXQUEEN];
int total_solution;  /* 計算共有幾組解 */

/* 函數原型宣告 */
void place(int);
int attack(int, int);
void output_solution(void);

int main()
{
    place(0);  /* 從第 0 個皇后開始擺放至棋盤 */
    return 0;
}

void place(int q)
{
    int i;

    i = 0;
    while ( i < MAXQUEEN ) {
        if (!attack(i, q)) {        /*皇后未受攻擊*/
            queen[q] = i;           /* 儲存皇后所在的列位置 */
            /* 判斷是否找到一組解 */
            if (q == MAXQUEEN-1)
                output_solution();  /* 列出此組解 */
            else
                place(q+1);         /* 否則繼續擺下一個皇后 */
        }
        i++;
    }
}

/* 測試在(row, col)上的皇后是否遭受攻擊
   若遭受攻擊則傳回值為 1，否則傳回 0 */
int attack(int row, int col)
{
    int i, atk = FALSE;
    int offset_row, offset_col;

    i = 0;
    while (!atk && i < col) {
        offset_col = ABS(i - col);
        offset_row = ABS(queen[i] - row);
        /* 判斷兩皇后是否在同一行,皇后是否在對角線上 */
        /* 若皇后同一行或對角線上，則會產生攻擊, atk == TRUE */
        atk = (queen[i] == row) || (offset_row == offset_col);
        i++;
    }
    return atk;
}


/*列出 5 個皇后之解*/
void output_solution()
{
    int x,y;

    total_solution += 1;
    printf("Solution #%d\n\t", total_solution);

    for ( x = 0; x < MAXQUEEN; x++ ) {
        for ( y = 0; y< MAXQUEEN; y++ )
            if ( x == queen[y] )
                printf("Q");
            else
                printf("-");
        printf("\n\t");
    }
    printf("\n");
}