生成可解的双巧克力谜题：高效的数据结构与算法实践

let cell = {
    x: Number,             // 单元格的X坐标
    y: Number,             // 单元格的Y坐标
    color: "white" | "gray" | null, // 单元格的颜色（生成过程中确定，初始可为null）
    number: null | Number, // 可选的数字线索

    // 边界线标识：true表示该方向存在一条实线，false表示与相邻单元格连通
    hasTopLine: boolean,   // 上方是否有线
    hasBottomLine: boolean, // 下方是否有线
    hasLeftLine: boolean,  // 左方是否有线
    hasRightLine: boolean, // 右方是否有线

    isTakenByBlock: boolean, // 该单元格是否已被分配给一个最终的、有效的区块
    blockId: null | Number   // 该单元格所属区块的唯一标识符
};

// 谜题板表示为一个二维数组
let board = Array(rows).fill(0).map(() => Array(cols).fill(0).map(() => ({
    // 初始化属性...
    hasTopLine: false, hasBottomLine: false, hasLeftLine: false, hasRightLine: false,
    isTakenByBlock: false, blockId: null, color: null, number: null
})));

/**
 * 识别并返回从指定起始点开始的所有连通单元格组成的区域。
 * 连通性由单元格的边界线属性决定（hasLine为false表示连通）。
 *
 * @param {number} startX - 起始单元格的X坐标。
 * @param {number} startY - 起始单元格的Y坐标。
 * @param {Array<Array<object>>} board - 谜题板的二维单元格数组。
 * @param {Array<Array<boolean>>} visited - 用于本次BFS的访问状态数组，防止重复访问。
 * @returns {Array<object>} 包含所有连通单元格的数组。
 */
function identifyConnectedRegion(startX, startY, board, visited) {
    let regionCells = [];
    let queue = [{x: startX, y: startY}];
    visited[startY][startX] = true; // 标记起始单元格已访问

    const rows = board.length;
    const cols = board[0].length;

    while (queue.length > 0) {
        let {x, y} = queue.shift();
        let currentCell = board[y][x];
        regionCells.push(currentCell);

        // 检查四个方向的邻居，如果无边界线且未访问，则加入队列
        // 向上
        if (y > 0 && !currentCell.hasTopLine && !visited[y - 1][x]) {
            visited[y - 1][x] = true;
            queue.push({x: x, y: y - 1});
        }
        // 向下
        if (y < rows - 1 && !currentCell.hasBottomLine && !visited[y + 1][x]) {
            visited[y + 1][x] = true;
            queue.push({x: x, y: y + 1});
        }
        // 向左
        if (x > 0 && !currentCell.hasLeftLine && !visited[y][x - 1]) {
            visited[y][x - 1] = true;
            queue.push({x: x - 1, y: y});
        }
        // 向右
        if (x < cols - 1 && !currentCell.hasRightLine && !visited[y][x + 1]) {
            visited[x + 1][y] = true; // Bug fix: x and y swapped in original thought
            queue.push({x: x + 1, y: y});
        }
    }
    return regionCells;
}

function generateDoubleChocoPuzzle(rows, cols) {
    // 1. 初始化谜题板
    let board = Array(rows).fill(0).map((_, y) => Array(cols).fill(0).map((_, x) => ({
        x, y,
        color: null, number: null,
        hasTopLine: false, hasBottomLine: false, hasLeftLine: false, hasRightLine: false,
        isTakenByBlock: false, blockId: null
    })));

    let currentBlockId = 1;

    /**
     * 递归函数，尝试填充谜题板。
     * @param {Array<Array<object>>} currentBoard - 当前谜题板状态。
     * @returns {boolean} 如果成功生成谜题，返回true；否则返回false。
     */
    function solve(currentBoard) {
        // 查找下一个未被填充的单元格作为新区块的起点
        let startCell = null;
        for (let y = 0; y < rows; y++) {
            for (let x = 0; x < cols; x++) {
                if (!currentBoard[y][x].isTakenByBlock) {
                    startCell = currentBoard[y][x];
                    break;
                }
            }
            if (startCell) break;
        }

        // 2. 终止条件：如果所有单元格都已被填充，则谜题生成成功
        if (!startCell) {
            // 最终验证：确保没有遗漏的孤立单元格或不合规的区域
            return validateFinalBoard(currentBoard);
        }

        // 3. 尝试为startCell所在的区域绘制边界线，形成一个潜在区块
        // 这一步是生成算法的核心和难点，需要策略性地选择边界线来形成有效的区块形状。
        // 策略可以包括：
        //   a. 随机选择一个形状和大小（例如2到板面一半大小的偶数），并尝试将其放置在startCell附近。
        //   b. 使用某种搜索算法（如DFS或BFS）从startCell开始扩展，同时记录路径和形状。
        //   c. 预定义一些合法的双巧克力区块模板，并尝试将其适配到当前位置。

        // 示例：假设我们有一些“尝试绘制边界”的策略，这里用伪代码表示
        let possibleBoundaryConfigurations = generateBoundaryOptions(startCell, currentBoard);

        for (let config of possibleBoundaryConfigurations) {
            // 4. 应用边界配置（绘制线）
            applyBoundaryConfiguration(currentBoard, config); // 这是一个会修改board的函数

            // 5. 识别新形成的区域
            let visitedForRegion = Array(rows).fill(0).map(() => Array(cols).fill(false));
            let potentialBlockCells = identifyConnectedRegion(startCell.x, startCell.y, currentBoard, visitedForRegion);

            // 6. 验证潜在区块的合法性
            if (isValidDoubleChocoBlock(potentialBlockCells, currentBoard)) {
                // 7. 如果合法，标记单元格为已占用，并分配blockId，设置颜色/数字
                assignBlockProperties(potentialBlockCells, currentBlockId++, currentBoard);

                // 8. 递归调用，尝试填充剩余部分
                if (solve(currentBoard)) {
                    return true; // 成功
                }

                // 9. 回溯：如果递归失败，撤销当前区块的分配和边界线
                revertBlockProperties(potentialBlockCells, currentBoard);
                revertBoundaryConfiguration(currentBoard, config); // 撤销线
                currentBlockId--;
            } else {
                // 如果当前边界配置形成的区块不合法，也需要撤销边界配置
                revertBoundaryConfiguration(currentBoard, config);
            }
        }

        return false; // 所有尝试都失败，回溯
    }

    // --- 辅助函数 (需要具体实现) ---

    // 伪函数：生成可能的边界配置
    // 这是最复杂的部分，决定了谜题的形状和难度。
    // 可以尝试生成不同大小和形状的区块，并确保它们不侵犯已有的区块。
    function generateBoundaryOptions(startCell, board) {
        // 返回一个数组，每个元素代表一种边界线的绘制方案
        // 例如：[{x1,y1,x2,y2,direction}, ...] 或更抽象的形状定义
        // 这是一个启发式搜索和形状匹配的问题，超出了本教程的详细代码范畴。
        // 简单来说，可以尝试从startCell向外扩展，随机选择路径，直到形成一个封闭区域。
        // 每次扩展，都需要判断是否会侵犯已有的isTakenByBlock单元格。
        return [/* 各种边界配置 */];
    }

    // 伪函数：应用边界配置到谜题板
    function applyBoundaryConfiguration(board, config) {
        // 根据config设置board中相关单元格的hasTopLine/hasBottomLine/hasLeftLine/hasRightLine为true
    }

    // 伪函数：撤销边界配置
    function revertBoundaryConfiguration(board, config) {
        // 将applyBoundaryConfiguration设置的线撤销（hasLine设回false）
    }