数独是源自18世纪瑞士的一种数学游戏。中文中“数独”一次,实际上是源自于日语对于数独的音译。是一种运用纸、笔进行演算的逻辑游戏。玩家需要根据9×9盘面上的已知数字,推理出所有剩余空格的数字,并满足每一行、每一列、每一个粗线宫(3*3)内的数字均含1-9,不重复。
一个标准的9x9数独如下所示(当然还可以有更复杂的变体)
你需要根据上述规则将其填满
对于人类来说最容易的方法是排除法,但如果让我用程序去解决的话最容易想到使用回溯法。
问题定义:我们使用9x9的二维vector装载数据,原始数据中有数字的填数字,没有的填'.'(或者其他)。我们使用char类型存储,因为我们其实只需要十个值。我们的目标就是将'.'全部变成数字,并且符合数独的游戏规则。
bool backtracking(vector<vector<char>>& board) {
for (int i = 0; i < board.size(); i++) { // 遍历行
for (int j = 0; j < board[0].size(); j++) { // 遍历列
if (board[i][j] != '.') continue; // 如果该位置已经被填写,则过这一次填写
for (char k = '1'; k <= '9'; k++) { // (i, j) 这个位置放k是否合适
if (isValid(i, j, k, board)) { // 是否有某行或者某列或者小宫格中有重复数字
board[i][j] = k; // 如果有效则放置k
if (backtracking(board)) return true; // 递归填下个数字,只有当最后一个数字都合适的时候才会返回true,否则返回false。
board[i][j] = '.'; // 不合适则撤销k
}
}
return false; // 9个数都试完了,都不行,那么就返回false
}
}
return true; // 遍历完没有返回false,说明找到了合适棋盘位置了
}
bool isValid(int row, int col, char val, vector<vector<char>>& board) {
for (int i = 0; i < 9; i++) { // 判断行里是否重复
if (board[row][i] == val) {
return false;
}
}
for (int j = 0; j < 9; j++) { // 判断列里是否重复
if (board[j][col] == val) {
return false;
}
}
int startRow = (row / 3) * 3;
int startCol = (col / 3) * 3;
for (int i = startRow; i < startRow + 3; i++) { // 判断9方格里是否重复
for (int j = startCol; j < startCol + 3; j++) {
if (board[i][j] == val ) {
return false;
}
}
}
return true;
}
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