Я пытаюсь решить проблему N-ферзей в схеме, случайным образом заполняя доску ферзями так, чтобы никакие два ферзя не находились в одной строке или столбце, а затем перемещая ферзей в своем столбце в ряд, который атакуется наименьшим числом королев.
Мой алгоритм работает для доски любого размера меньше 6. Если размер доски 6 или больше используется в качестве параметра, то программа будет бесконечно рекурсивно повторяться.
Я собираюсь добавить весь код, но вот часть, где, как мне кажется, происходит бесконечная рекурсия:
(define (solve col)
(if (= col (vector-length board))
(begin
(do ((i 0 (+ i 1))) ((>= i (vector-length board)))
(if (not (= (move i) 0))
(set! legal #f))
)
(if (eqv? legal #t)
(begin
(display steps)
(newline)
(display board)
)
(begin
;(random-fill (build-list (vector-length board) add)) ;
(display board)
(solve 0))
)
)
(begin
(move col)
(solve (+ col 1))
)
))
Первый оператор if проверяет, все ли ферзи на доске были перемещены. Если они есть, он проверяет, есть ли какие-либо конфликты ((move i) возвращает 0, если конфликтов нет). Если есть конфликты, то поднимается флаг и программа продолжает ходить ферзями.
Так вот проблема. Головоломка либо решается в первый проход, либо не решается вообще. Если плата легальна после первого прохода, очевидно, проблем нет и все в порядке. Однако, если это не так, то одну и ту же доску просто продолжают пробовать снова и снова. Я знаю это из-за проверки (дисплея) в коде.
Я предполагаю, что код не работает для размера доски больше 6, потому что это тот момент, когда маловероятно, что головоломка будет решена с первого прохода. Я попытался добавить строку, в которой будет создана новая случайная доска, но в этот момент время выполнения просто ужасно, и это мне не помогает.
Ниже приведен код программы, если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь спрашивать.
#lang swindle
(define steps 0)
(define board (make-vector 0))
(define legal #t)
;function to be called for hill-climbing method of solving problem
(define (nq-mc size)
(set! steps 0)
(set! board (make-vector size))
(random-fill (build-list size add))
(set! legal #t)
(solve 0)
;writes solution to txt file
(define out-board (open-output-file "board-mc.txt" 'replace))
(iter-write board out-board)
(close-output-port out-board)
)
;function for filling board randomly, no queens will be on same row or col
(define (random-fill list)
(if (eqv? list '())
(display board)
(let ([var (random-element list)])
(vector-set! board (- (length list) 1) var)
(random-fill (remv var list))
)
))
;helper function for randomization, retrieves random number from legal options
(define (random-element list)
(list-ref list (random (length list))))
(define (solve col)
(if (= col (vector-length board))
(begin
(do ((i 0 (+ i 1))) ((>= i (vector-length board)))
(if (not (= (move i) 0))
(set! legal #f))
)
(if (eqv? legal #t)
(begin
(display steps)
(newline)
(display board)
)
(begin
;(random-fill (build-list (vector-length board) add))
(display board)
(solve 0))
)
)
(begin
(move col)
(solve (+ col 1))
)
))
;moves a queen to location of least-conflict
(define (move col)
(let ((conf-vec (make-vector (vector-length board))))
(do ((i 0 (+ i 1))) ((= i (vector-length board)))
(vector-set! conf-vec i (conflicts i col))
)
(let ((min (vector-ref conf-vec 0)))
(do ((i 0 (+ i 1))) ((= i (vector-length board)))
(cond [(< (vector-ref conf-vec i) (vector-ref conf-vec min))
(set! min i)]
[(= (vector-ref conf-vec i) (vector-ref conf-vec min))
(if (not (eqv? (vector-ref board col) i))
(if (= (random 2) 0)
(set! min i)
)
)]
)
)
(vector-set! board col min)
(vector-ref conf-vec min))
))
;function for determining how many queens are attacking a space
(define (conflicts row col)
(define conflict 0)
(do ((i 0 (+ i 1))) ((= i (vector-length board)))
(set! steps (+ steps 1))
(cond [(= i col) (+ conflict 0)]
[(= (vector-ref board i) row)
(set! conflict (+ conflict 1))]
[(= (abs (- i col)) (abs (- (vector-ref board i) row)))
(set! conflict (+ conflict 1))]
)
)
conflict)
;helper function for writing output to file in a easily machine-readable fashion
(define (iter-write vector out-port)
(do ((i 0 (+ i 1))) ((= i (vector-length board)))
(write (vector-ref vector i) out-port)
(fprintf out-port " ")
))
РЕДАКТИРОВАТЬ: я думаю, что, возможно, проблема в том, как моя (решающая) функция выполняет итерацию по столбцам. Если я всегда буду идти в порядке возрастания, если первые несколько столбцов не имеют конфликта, но находятся в местах, которые не могут быть законным решением, тогда оставшиеся столбцы будут перемещены в места наименьшего, но никогда не нулевого конфликта.