如何在Scala中停止回溯？

假设我正在用回溯法解决一个问题（例如，

N-Queen

）。如果我想找到唯一的（第一个）解决方案，而不是所有的解决方案，该怎么办

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我想我可以强制执行（例如，使用可变布尔标志）。我想知道我怎样才能在功能上做到这一点

假设您使用的是递归搜索函数，那么您的函数应该返回一个结果（即皇后的位置）或者指示找不到该分支的结果。Scala可能有一个选项/可能类型，您可以使用它。这个建议同样适用于任何函数式语言。

这里有一个简单的例子，深度优先搜索在找到所需内容时停止。如Chris K的回答所述，它使用了

选项

case class Tree[A](v: A, subtrees: Tree[A]*) {
  def dfs(s: A): Option[A] = {
    println("visiting " + v)
    subtrees.foldLeft(if(v == s) Some(v) else None)((r, t) => 
      if(r.isDefined) 
        r 
      else 
        t.dfs(s)
    )
  }
  override def toString() = "Tree(%s%s%s)".format(v, if(subtrees.nonEmpty) ", " else "", subtrees.mkString(", "))
}

用法：

scala> val t = Tree(1, Tree(2, Tree(3), Tree(4)), Tree(5, Tree(6), Tree(7)))
t: Tree[Int] = Tree(1, Tree(2, Tree(3), Tree(4)), Tree(5, Tree(6), Tree(7)))

树

t

看起来像

     1
   /   \
  2     5
 / \   / \
3   4 6   7    

因此，我们可以搜索元素并跟踪它访问的节点：

scala> t.dfs(6)
visiting 1
visiting 2
visiting 3
visiting 4
visiting 5
visiting 6
res42: Option[Int] = Some(6)

---

请注意，在找到我们要查找的内容后，我们不会再访问任何节点。

虽然Scala的

选项在这里起作用，但正如其他两个答案所指出的那样，更惯用的函数方法是在Scala中使用“惰性列表”或a来表示解决方案集

我发现自己在编写这样的代码，例如：

trait Node[A] {
  def children: Stream[A with Node[A]]

  def dfs(f: A => Boolean): Stream[A] = this.children.flatMap {
    child => if (f(child)) Stream(child) else child.dfs(f)
  }
}

现在假设我有一个
Board
类，该类扩展了
Node[Board]
，并且有一个
子类
方法的实现，该方法返回所有有效的Board和一个额外的块。假设它还有一些其他有用的东西，比如
size
方法，一个
为空的伴生对象，等等

然后，我可以编写以下内容以获得解决方案的
流
：

val solutions = Board.empty.dfs(_.size == 8)

流
是惰性的，只计算它的头部，所以现在我们只搜索了足够远的树来找到第一个解决方案。我们可以使用
head
获得此解决方案：

scala> solutions.head
res1: Board = 
o . . . . . . .
. . . . o . . .
. . . . . . . o
. . . . . o . .
. . o . . . . .
. . . . . . o .
. o . . . . . .
. . . o . . . .

或者别的什么。但如果我想要，我也可以得到其他结果：

scala> solutions(10)
res2: Board = 
. o . . . . . .
. . . . . . o .
. . . . o . . .
. . . . . . . o
o . . . . . . .
. . . o . . . .
. . . . . o . .
. . o . . . . .

这将搜索足够多的树，以找到第十个解决方案，然后停止

Stream
方法比
选项
方法的最大优点是，如果需要，我可以获得额外的结果，而无需为第一个结果支付更多费用。
是的，Scala确实有一种类型。您使用子类型
Some（value）
表示值，或使用子类型
None
表示无值。告诉函数您需要多少解决方案。我说不出话来。非常好的解决方案。