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ナンプレの解答を求めるプログラム Ruby編

ナンプレ (ナンバープレース、数独) の解答を求める Ruby によるプログラムの例。

バックトラック法によるプログラムの例。

Windows XP+Ruby 1.9.3 で動作確認。

#!ruby -Ks

ROWS  = 9  # 盤面の行数
COLS  = 9  # 盤面の列数
BROWS = 3  # ブロックの行数
BCOLS = 3  # ブロックの列数
CELLS = ROWS * COLS  # 盤面のマスの数
NUMS  = 9  # 数字の種類 (1~9)
EMPTY = 0  # マスの空白は0で表す

# 盤面を表示する
def display(board)
  CELLS.times { |i|
    print(board[i])
    if i % NUMS == NUMS - 1
      print("\n")
    else
      print(",")
    end
  }
  print("\n")
end

# 数字が重複しているかどうか
def isDuplicate?(board, p, k)

  # 同じ行に k がある 
  col = p % COLS
  ROWS.times{ |i|
    return true if board[col+i*COLS] == k
  }

  # 同じ列に k がある
  row = p / COLS
  COLS.times{ |j|
    return true if board[j+row*COLS] == k
  }

  # 同じブロックに k がある
  bRow = (row / BROWS) * BROWS
  bCol = (col / BCOLS) * BCOLS
  BROWS.times{ |i|
    BCOLS.times{ |j|
      return true if board[(bCol+j)+(bRow+i)*COLS] == k
    }
  }

  # 重複していない
  return false
end

# 全ての解答を求める
def solve(board, p)

  # ある解答が見つかった
  if p >= CELLS
    display(board)  # 解答の表示
    return
  end

  # 出題時点で数字が書かれていないマスのとき
  if board[p] == EMPTY
    (1..9).each{ |k|
      unless isDuplicate?(board, p, k)
        board[p] = k
        solve(board, p+1)
        board[p] = EMPTY
      end
    }
  # 出題時点で数字が書かれたマスは素通り
  else
    solve(board, p+1)
  end
end

if __FILE__ == $0

  board = [
    0,0,9,4,0,0,1,0,0,
    4,0,3,0,0,0,0,5,0,
    0,6,0,0,0,3,0,0,0,
    0,0,6,0,4,0,7,2,0,
    3,0,0,2,0,8,0,0,5,
    0,2,1,0,0,0,3,0,0,
    0,0,0,9,7,0,0,0,0,
    7,4,0,0,0,0,6,0,9,
    0,0,2,0,0,1,4,0,0,
  ]

  solve(board, 0)

end

参考 URL

メディアチップス:数独(ナンバープレイス)

【theme : プログラミング
【genre : コンピュータ

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