[java] 자바로 백트래킹 알고리즘 구현하기

15 Dec 2023

java

이번 포스트에서는 백트래킹(Backtracking) 알고리즘을 자바를 사용하여 구현하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

백트래킹 알고리즘이란?

백트래킹은 해결책을 구하기 위해 모든 가능성을 탐색하되, 그 중에서 가능성이 없는 경우는 즉시 포기하고 다른 가능성을 탐색하는 알고리즘입니다. 대표적인 예시로는 스도쿠나 n-퀸 문제가 있습니다.

자바를 사용한 백트래킹 알고리즘 구현 예제

public class BacktrackingExample {
    private static final int N = 8;
    private int[] queens = new int[N];

    private boolean canPlaceQueen(int row, int col) {
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            if (queens[i] == col || Math.abs(queens[i] - col) == Math.abs(i - row)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    private void printBoard() {
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                if (queens[i] == j) {
                    System.out.print("Q ");
                } else {
                    System.out.print("_ ");
                }
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println();
    }

    private void placeQueens(int row) {
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            if (canPlaceQueen(row, i)) {
                queens[row] = i;
                if (row == N - 1) {
                    printBoard();
                } else {
                    placeQueens(row + 1);
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        BacktrackingExample example = new BacktrackingExample();
        example.placeQueens(0);
    }
}

위의 예제는 8퀸 문제를 백트래킹 알고리즘으로 해결하는 코드입니다. canPlaceQueen 메서드는 퀸을 놓을 수 있는지 여부를 판단하고, placeQueens 메서드는 퀸을 놓는 작업을 수행합니다.

마치며

이번 포스트에서는 자바를 사용하여 백트래킹 알고리즘을 구현하는 방법에 대해 알아보았습니다. 백트래킹은 여러 가지 문제를 해결할 때 유용한 알고리즘이므로, 실제 문제에 적용해 보면 도움이 될 것입니다.

참고 문헌:

Skiena, S. S. (2008). The algorithm design manual. Springer Science & Business Media.