最大化数独国王之旅


16

背景

数独是一个数字难题,如果将ñ×ñ网格划分为大小为ñ框,则1个ñ每个数字应在每一行,每一列和每个框中精确地出现一次。

在国际象棋游戏中,国王可以轮流移动(最多)8个相邻单元中的任何一个。“相邻”在这里是指水平,垂直或对角线相邻。

国王的巡演是骑士旅行的比喻; 这是一条(可能是开放的)路径,通过国际象棋王的动作,可以在给定的板上精确地访问每个单元一次。

任务

考虑一个6乘6的数独网格:

654 | 321
123 | 654
----+----
462 | 135
315 | 246
----+----
536 | 412
241 | 563

和国王之旅(从0136):

01 02 03 | 34 35 36
31 32 33 | 04 05 06
---------+---------
30 23 28 | 27 26 07
22 29 24 | 25 09 08
---------+---------
21 19 16 | 10 14 13
20 17 18 | 15 11 12

行程组成36位数字654654564463215641325365231214123321

参加不同的国王之旅会获得更多;例如,我可以找到一条65<6>56446556...绝对比上面更大的路径。您可以更改数独板以获得更大的数字:

... | ...
.6. | ...
----+----
..6 | ...
.5. | 6..
----+----
.45 | .6.
6.. | 5..

这个不完整的木板给出了一个起始序列,666655546...该序列是9个起始数字的最佳序列。

您的任务是找到带有3 x 3框的标准9 x 9 Sudoku的最大数字,即

... | ... | ...
... | ... | ...
... | ... | ...
----+-----+----
... | ... | ...
... | ... | ...
... | ... | ...
----+-----+----
... | ... | ...
... | ... | ...
... | ... | ...

注意,这个挑战不是;重点是实际找到解决方案,而不是编写一个理论上可行的小程序。

得分和获胜标准

提交的分数是程序找到的81位数字。得分最高的提交者获胜。您的程序还应以易于理解的形式输出数独网格和国王之旅。请在您的提交中包括它们。

您的程序可能会输出多个结果;您的分数是最高分。

您的程序没有时间限制。如果您的程序继续运行,然后找到更高的数字,则可以通过编辑帖子来更新提交的分数。Tiebreaker是最早获得分数的时间,即发布时间(如果尚未编辑)或分数更新时的编辑时间(否则)。


2
自我提名最佳PPCG 挑战时,您提到“这可能是第一个直接要求优化解决方案的[代码挑战],而不是分数与代码长度之类的总和。” 我只是想让您知道那是不对的- 2015
绳。– Esolanging Fruit

Answers:


19

Python + Z3,999899898789789787876789658767666545355432471632124566352413452143214125313214321,最佳

运行约半小时,产生

1 3 4 8 9 7 6 2 5
2 9 7 1 5 6 8 3 4
5 6 8 4 2 3 7 9 1
4 7 6 2 1 5 9 8 3
8 5 1 6 3 9 2 4 7
9 2 3 7 8 4 1 5 6
3 8 5 9 6 1 4 7 2
6 4 9 5 7 2 3 1 8
7 1 2 3 4 8 5 6 9
81 79 78 14 15 16 54 57 56
80 12 13 77 52 53 17 55 58
34 33 11 51 76 75 18  1 59
35 10 32 50 74 72  2 19 60
 9 36 49 31 73  3 71 61 20
 8 48 37 30  4 69 70 62 21
47  7 38  5 29 68 65 22 63
46 43  6 39 28 67 66 64 23
44 45 42 41 40 27 26 25 24
999899898789789787876789658767666545355432471632124566352413452143214125313214321

import z3


def adj(a):
    x, y = a
    for x1 in range(max(0, x - 1), min(9, x + 2)):
        for y1 in range(max(0, y - 1), min(9, y + 2)):
            if (x1, y1) != a:
                yield x1, y1


solver = z3.SolverFor("QF_FD")

squares = list((x, y) for x in range(9) for y in range(9))
num = {(x, y): z3.Int(f"num{x}_{y}") for x, y in squares}
for a in squares:
    solver += 1 <= num[a], num[a] <= 9
for cells in (
    [[(x, y) for y in range(9)] for x in range(9)]
    + [[(x, y) for x in range(9)] for y in range(9)]
    + [
        [(x, y) for x in range(i, i + 3) for y in range(j, j + 3)]
        for i in range(0, 9, 3)
        for j in range(0, 9, 3)
    ]
):
    solver += z3.Distinct([num[x, y] for x, y in cells])
    for k in range(1, 10):
        solver += z3.Or([num[x, y] == k for x, y in cells])

move = {
    ((x0, y0), (x1, y1)): z3.Bool(f"move{x0}_{y0}_{x1}_{y1}")
    for x0, y0 in squares
    for x1, y1 in adj((x0, y0))
}
tour = {(x, y): z3.Int(f"tour{x}_{y}") for x, y in squares}
for a in squares:
    solver += 0 <= tour[a], tour[a] < 81
for a in squares:
    solver += z3.PbEq([(move[a, b], 1) for b in adj(a)] + [(tour[a] == 80, 1)], 1)
for b in squares:
    solver += z3.PbEq([(move[a, b], 1) for a in adj(b)] + [(tour[b] == 0, 1)], 1)
solver += z3.Distinct([tour[a] for a in squares])
for t in range(81):
    solver += z3.Or([tour[a] == t for a in squares])
for a in squares:
    for b in adj(a):
        solver += move[a, b] == (tour[a] + 1 == tour[b])

value = [z3.Int(f"value{t}") for t in range(81)]
for t in range(81):
    solver += 1 <= value[t], value[t] <= 9
for a in squares:
    for t in range(81):
        solver += z3.Implies(tour[a] == t, num[a] == value[t])

assert solver.check() != z3.unsat
opt = 0
while opt < 81:
    model = solver.model()
    for y in range(9):
        print(*(model[num[x, y]] for x in range(9)))
    for y in range(9):
        print(*(f"{model[tour[x, y]].as_long() + 1:2}" for x in range(9)))
    best = [model[value[t]].as_long() for t in range(81)]
    print(*best, sep="")
    print()
    while opt < 81:
        improve = z3.Bool(f"improve{opt}_{best[opt]}")
        solver += improve == (value[opt] > best[opt])
        if solver.check(improve) != z3.unsat:
            break
        solver += value[opt] == best[opt]
        opt += 1

当然,我过高地估计了这个问题。我完全忘记了Z3的黑暗魔力……
Bubbler

@Bubbler很难确定最佳解决方案。我自己也犯了同样的错误-在有人发布最佳解决方案之前,我的经历持续了更少的时间... codegolf.stackexchange.com/a/51974/20283
trichoplax

我的不是可以挽救的,但我想知道这个挑战是否可以作为一个更大的棋盘和一个不同的棋子而进行的变体(也许是挑战之后的挑战,可以链接回这个
棋子
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.