偶然發現linux系統附帶的一個數獨游戲,打開玩了幾把。無奈是個數獨菜鳥,以前沒玩過,根本就走不出幾步就一團漿糊了。
于是就打算借助計算機的強大運算力來暴力解數獨,還是很有樂趣的。
下面就記錄一下我寫解數獨程序的一些思路和心得。
一.數獨游戲的基本解決方法
編程籠統的來說,就是個方法論。不論什么程序,都必須將問題的解決過程分解成計算機可以實現的若干個簡單方法。俗話說,大道至簡。對于只能明白0和1的計算機來說,就更需要細分步驟,一步一步的解決問題了。
首先來思考一下解數獨的基本概念。
數獨橫九豎九共八十一個格子,同時又分為9個九宮格。規則很簡單——需要每一個格中的數字,都保證與其所在橫排和豎排以及九宮格內無相同數字。
所以我們的大概思路就是,從第一個空格開始試著填數,從 1 開始填,如果 1 不滿足橫排豎排九宮格無重復的話,就再填入 2 ,以此類推,直到填入一個暫時滿足規則的數,中斷此格,移動到下一個空格重復這個過程。
如果到達某個空格發現已經無數可選了,說明前面某一格填錯了,那就返回上一格,從上一格的中斷處繼續往 9 嘗試,直到這樣回朔到填錯的那一格。
這樣的話,我們就可以整理出重要的步驟了:
•尋找到下一個空格
•輪流填入格中數字 1 到 9
•遞歸判斷填入數是否符合規則
二.程序
首先測試數獨使用的是芬蘭數學家因卡拉花費3個月時間設計出的世界上迄今難度最大的數獨。如下
將空格用 0 表示,同時將數獨表示成嵌套的列表,這樣每格的行數和列數就正好是列表中每個對應數的索引。
程序如下:
#coding=utf-8 import datetime class solution(object): def __init__(self,board): self.b = board self.t = 0 def check(self,x,y,value):#檢查每行每列及每宮是否有相同項 for row_item in self.b[x]: if row_item == value: return False for row_all in self.b: if row_all[y] == value: return False row,col=x/3*3,y/3*3 row3col3=self.b[row][col:col+3]+self.b[row+1][col:col+3]+self.b[row+2][col:col+3] for row3col3_item in row3col3: if row3col3_item == value: return False return True def get_next(self,x,y):#得到下一個未填項 for next_soulu in range(y+1,9): if self.b[x][next_soulu] == 0: return x,next_soulu for row_n in range(x+1,9): for col_n in range(0,9): if self.b[row_n][col_n] == 0: return row_n,col_n return -1,-1 #若無下一個未填項,返回-1 def try_it(self,x,y):#主循環 if self.b[x][y] == 0: for i in range(1,10):#從1到9嘗試 self.t+=1 if self.check(x,y,i):#符合 行列宮均無條件 的 self.b[x][y]=i #將符合條件的填入0格 next_x,next_y=self.get_next(x,y)#得到下一個0格 if next_x == -1: #如果無下一個0格 return True #返回True else: #如果有下一個0格,遞歸判斷下一個0格直到填滿數獨 end=self.try_it(next_x,next_y) if not end: #在遞歸過程中存在不符合條件的,即 使try_it函數返回None的項 self.b[x][y] = 0 #回朔到上一層繼續 else: return True def start(self): begin = datetime.datetime.now() if self.b[0][0] == 0: self.try_it(0,0) else: x,y=self.get_next(0,0) self.try_it(x,y) for i in self.b: print i end = datetime.datetime.now() print '/ncost time:', end - begin print 'times:',self.t return s=solution([[8,0,0,0,0,0,0,0,0], [0,0,3,6,0,0,0,0,0], [0,7,0,0,9,0,2,0,0], [0,5,0,0,0,7,0,0,0], [0,0,0,8,4,5,7,0,0], [0,0,0,1,0,0,0,3,0], [0,0,1,0,0,0,0,6,8], [0,0,8,5,0,0,0,1,0], [0,9,0,0,0,0,4,0,0]]) 73 s.start()
新聞熱點
疑難解答