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ja/codes/ruby/chapter_backtracking/n_queens.rb

@@ -0,0 +1,61 @@
+=begin
+File: n_queens.rb
+Created Time: 2024-05-21
+Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
+=end
+
+### バックトラッキング法：Nクイーン ###
+def backtrack(row, n, state, res, cols, diags1, diags2)
+  # すべての行への配置が完了したら、解を記録する
+  if row == n
+    res << state.map { |row| row.dup }
+    return
+  end
+
+  # すべての列を走査
+  for col in 0...n
+    # このマスに対応する主対角線と副対角線を計算
+    diag1 = row - col + n - 1
+    diag2 = row + col
+    # 枝刈り：そのマスの列、主対角線、副対角線にクイーンがあってはならない
+    if !cols[col] && !diags1[diag1] && !diags2[diag2]
+      # 試行：そのマスにクイーンを置く
+      state[row][col] = "Q"
+      cols[col] = diags1[diag1] = diags2[diag2] = true
+      # 次の行に配置する
+      backtrack(row + 1, n, state, res, cols, diags1, diags2)
+      # 戻す：そのマスを空きマスに戻す
+      state[row][col] = "#"
+      cols[col] = diags1[diag1] = diags2[diag2] = false
+    end
+  end
+end
+
+### Nクイーンを解く ###
+def n_queens(n)
+  # n*n の盤面を初期化する。'Q' はクイーン、'#' は空きマスを表す
+  state = Array.new(n) { Array.new(n, "#") }
+  cols = Array.new(n, false) # 列にクイーンがあるか記録
+  diags1 = Array.new(2 * n - 1, false) # 主対角線にクイーンがあるかを記録
+  diags2 = Array.new(2 * n - 1, false) # 副対角線にクイーンがあるかを記録
+  res = []
+  backtrack(0, n, state, res, cols, diags1, diags2)
+
+  res
+end
+
+### Driver Code ###
+if __FILE__ == $0
+  n = 4
+  res = n_queens(n)
+
+  puts "入力した盤面の縦横は #{n}"
+  puts "クイーンの配置方法は全部で #{res.length} 通り"
+
+  for state in res
+    puts "--------------------"
+    for row in state
+      p row
+    end
+  end
+end