Daily Q-less — это веб-адаптация классической головоломки Q-less, которая завоевала популярность благодаря своей комбинации словесных и логических задач. Однако одна из главных проблем оригинальной игры — возможность получения комбинаций букв, не имеющих ни одного допустимого решения. Такой случай не только расстраивает игроков, но и создаёт сложности для разработчика, который хочет ежедневно предлагать уникальные, но всегда решаемые задания. Моя цель — обеспечить, чтобы каждый набор букв в Daily Q-less всегда имел хотя бы одно корректное решение, что позволяет сохранять интерес и увлекательность игры без разочарований. Особенности и сложности игры Q-less основываются на специфике расположения слов на сетке.
Игрокам нужно сформировать слова из случайных букв, располагая их так, чтобы слова пересекались между собой по определённым правилам. Теоретически можно просто проверить каждую комбинацию перед публикацией, но в случае Daily Q-less мне не хотелось самостоятельно решать каждую задачу ежедневно — именно для этого и создана программа, которая берёт на себя проверку. Подход к решению проблемы сначала был прямолинейным. Изначально я пытался программно повторять человеческий процесс подбора слов. Этот процесс включает выбор первого слова из доступных, поиск слов, пересекающихся с ним, добавление третьего и проверку, возможно ли вписать оставшиеся буквы без нарушения правил.
Программе, тем не менее, требовалось слишком много времени — иногда более нескольких часов — чтобы перебрать все варианты. Это объясняется огромным количеством возможных расположений и пересечений слов, которые не всегда ведут к адекватному решению. Чтобы лучше понять причины таких временных затрат, стоит учитывать, что средний набор букв содержит около сотни слов, которые можно из них составить. После размещения первого слова открывается несколько точек пересечения, в которых нужно найти слова, использующие заданные буквы. При ставке второго слова появляется больше точек пересечения, и вычислительная нагрузка растет.
Попытка исключить все неправильные варианты усложняется тем, что некоторые промежуточные сетки содержат двухбуквенные фрагменты слов, которые обычно не допускаются, но есть возможность, что позднее добавленные слова «продолжат» эти фрагменты, превращая их в полноценные трехбуквенные слова. Это добавляет дополнительный уровень сложности и необходимости рекурсивно перебирать решения, что ведёт к взрывному росту ветвлений и глубокому бэктрекингу. Именно поэтому первоначальный путь решения оказался непрактичным. Перебор всех вариантов, учитывая огромное количество проверок легальности слов и расположений, занял бы огромное количество времени даже на мощном современном компьютере. Получение оптимального решения требовало применения радикально иной стратегии.
Эффективным оказался двухэтапный подход. Первый этап был посвящён поиску всех потенциально легальных форм расположения букв на сетке, не учитывая конкретные буквы. Этот метод избавляет от многократного перебора возможных слов и уменьшает ветвление, сводя задачу к анализу геометрии расположения. Алгоритм начинается с размещения первой буквы в центре сетки. Затем ищутся все возможные соседние клетки, в которые можно добавить следующую букву, формируя разнообразные конфигурации.
После каждого добавления идет проверка уникальности полученных форм — если новые конфигурации повторяют уже встречавшиеся (с учётом сдвигов и симметрии, включая отражения), дубликаты удаляются. Таким образом формируется набор уникальных размещений всех 12 букв, при котором после последнего шага из сетки исключаются те варианты, в которых остаются двухбуквенные фрагменты, не превращаемые в полноценные слова. В итоге получается немного более шести тысяч уникальных форм, которые сохраняются в формате JSON. Каждая такая форма хранит информацию о длине слов, их координатах, точках пересечения и ориентации — горизонтальной или вертикальной. Это значительно облегчает задачу последующего сопоставления слов и расстановки по сетке.
После вычисления всех уникальных форм начинается второй этап, на котором происходит подбор конкретных слов под набор букв данного дня. Сначала создаётся список всех слов, которые можно составить из данного набора. Для улучшения качества подбора изначально исключаются сленговые, устаревшие или малоизвестные слова, что делает головоломку более комфортной и понятной для большинства игроков. Далее выбирается одна из предварительно сформированных сеток, и слова начинают заполнять её по очереди. Первый слот заполняется словом из списка.
Затем следующий слот пытается вписать слово, учитывая ограничения пересечений с уже размещёнными словами и использованные буквы. Если подходящих вариантов нет, происходит откат и проба другого слова. Аналогично процесс продолжается до тех пор, пока все буквы не будут использованы либо не будут исчерпаны все варианты — тогда выбирается другая форма сетки. Такой структурированный подход на основе готового набора форм экономит огромное количество времени и вычислительных ресурсов. Поиск решения занимает всего несколько секунд, что выгодно отличает Daily Q-less от многих аналогичных игр, которые могут требовать значительного времени на проверку.
Помимо обеспечения наличия хотя бы одного решения, разработанный метод даёт и другие преимущества. Он предоставляет механизм для оценки сложности каждого набора букв. Система учитывает количество попыток перебора разных сеток и вариантов слов, необходимое для нахождения определённого числа решений. Меняя количество найденных решений и интенсивность перебора, можно условно сгруппировать головоломки по уровням сложности, соотнося их с днями недели. Например, более лёгкие задания появляются в начале недели, чтобы новичкам было комфортно начинать, а сложные — ближе к выходным, когда опытные игроки ищут вызова.
Таким образом, ежедневная головоломка получается не просто решаемой, но и правильно отбалансированной по степени трудности. Это значительно повышает пользовательский опыт и удерживает интерес игроков на долгосрочной основе. Кроме того, благодаря открытому доступу к исходному коду на GitHub любой желающий может ознакомиться с деталями реализации, предложить улучшения или создать собственные версии игры. Такой подход к разработке способствует развитию сообщества и повышает доверие к проекту. В целом, Daily Q-less с его интеллектуальным двухэтапным алгоритмом решателя демонстрирует, что сложные задачи можно эффективно решать с помощью комбинации теоретического анализа и практического программирования.
Забота о пользователях, качественная проработка игры и постоянное стремление к улучшению — вот что позволяет поддерживать высокие стандарты и делать головоломки увлекательными и доступными для широкой аудитории.
