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またも迷路パズルに挑戦する

2016-07-24 11:20:59 | ブログ
 朝日新聞のbe版に載っていた迷路パズルを見て、またもその構造をアルゴリズム的な観点から記述してみたくなった。

 パズルは、7種類の絵札を8×7の行列状に並べたもので、この7種類の絵のうち3種類以内の絵をつなぎ合わせて1~7で示されるスタートからa~gで示されるゴールまでの経路をつくるものである。

 7種類の絵を各ゴールの大文字記号A~Gを使って表すと、次のようになる。表の左側には、上から順に1~7の数字が並ぶ。また、右側には、上から順にa~gの記号が並ぶ。

G A A G B B F A
F F C D A D G B
E A F B G A E C
D F C F B D F D
C C E A E D C E
B G G D A G E F
A E C B D B C G

 スタートおよびゴールとなる絵には水平方向に右側または左側の通路しかないが、その他の絵には、上下の境界線を除いて左右方向および上下方向の通路がある。

 たとえば、スタート点1とゴール点cの近くにある絵の可能な通路を・で表すと、次のようになる。

                 ・
 1|G・|・A・| ・・・ |・E・|・C|c
       ・         ・

 経路をつくる絵は3種類までしか使えないという制約を考慮すると、スタート点に続く2つの絵とゴール点に導く2つの絵との組合せは3種類までに制限される。この制約をスタートとゴールの組合せのマトリックスで表すと、次のようになる。ここで可能な組合せを*で示す。

a b c d e f g
1 * *         *
2 * * * * * * *
3 *   *   * *  
4 *     *   *  
5 * * * * * * *
6   *         *
7 *   *   * *  

 そこで、スタートとゴールの可能な組合せについて一つ一つ経路を試すと、唯一の経路6-bを除いて他はすべて行き止まりになることがわかる。