【教学类-43-02】20231226 九宫格数独2.0（n=9）（ChatGPT AI对话大师生成回溯算法）

作品展示：

背景需求：

大4班20号说：我不会做这种（九宫格），我做的是小格子的，

他把手工纸翻过来，在反面自己画了矩阵格子。向我展示：

“我会做这种！”

原来他会的是3宫格、5宫格数独（行列5个数字）

“好的，下次老师准备 5宫格的数独题”

设计思考

【教学类-43-01】20231226 九宫格数独1.0-CSDN博客文章浏览阅读386次，点赞6次，收藏7次。【教学类-43-01】20231226 九宫格数独1.0https://blog.csdn.net/reasonsummer/article/details/135231228

那么怎么写5宫格数独呢？原来的9宫格代码是抄的，用了DEF函数，我没有看懂。

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# 原文链接：https://blog.csdn.net/m0_46366547/article/details/131334720
    def generate_sudoku_board():
        # 创建一个9x9的二维列表，表示数独棋盘
        board = [[0] * 9 for _ in range(9)]
 
        # 递归函数，用于填充数独棋盘的每个单元格
        def filling_board(row, col):
            # 检查是否填充完成整个数独棋盘
            if row == 9:
                return True
            
            # 计算下一个单元格的行和列索引
            next_row = row if col < 8 else row + 1
            next_col = (col + 1) % 9
 
            # 获取当前单元格在小九宫格中的索引
            box_row = row // 3
            box_col = col // 3
 
            # 随机生成1到9的数字
            numbers = random.sample(range(1, 10), 9)
 
            for num in numbers:
                # 检查行、列、小九宫格是否已经存在相同的数字
                if num not in board[row] and all(board[i][col] != num for i in range(9)) and all(num != board[i][j] for i in range(box_row*3, box_row*3+3) for j in range(box_col*3, box_col*3+3)):
                    board[row][col] = num
 
                    # 递归填充下一个单元格
                    if filling_board(next_row, next_col):
                        return True
 
                    # 回溯，将当前单元格重置为0
                    board[row][col] = 0
 
            return False
 
        # 填充数独棋盘
        filling_board(0, 0)
        return board
        
    def create_board(level): # level数字越大代表游戏难度越大
            """
            生成一个随机的数独棋盘,空白格少
            """
            board = generate_sudoku_board()
            board1 =  copy.deepcopy(board)
            for i in range(81):
                row = i // 9
                col = i % 9
                if random.randint(0, 9) < level:
                    board1[row][col] = 0
            return (board,board1)
 
    v = create_board(5)[1]  
    print(v)
 
# # >>>
# # [[1, 0, 0, 8, 0, 6, 0, 0, 4],
# #  [5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
# #  [0, 6, 0, 7, 0, 2, 0, 0, 1],
# #  [2, 0, 0, 3, 7, 9, 0, 0, 0],
# #  [7, 0, 0, 6, 8, 0, 0, 3, 2],
# #  [0, 0, 5, 4, 0, 0, 7, 6, 9],
# #  [6, 0, 7, 0, 0, 8, 9, 4, 0],
# #  [3, 0, 1, 0, 4, 0, 0, 0, 0],
# #  [9, 0, 4, 5, 6, 0, 0, 2, 7]]

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原文链接：https://blog.csdn.net/reasonsummer/article/details/135231228

1、研究5个数字的组合数量

我决定从最简答的1-5数字排列开始研究，

先在网络搜索，第一个跳出来的就是chatgpt写代码

突然想起“FB培训"时，老师介绍用AI对话大师，让它写Python代码“石头剪刀布”。于是我打开“AI对话大师”就问它“1-5有几种排列方法，Python”

它真的写出来了，最简单的permutations

好不容易写好了1-5的120种排列方法，然后我发现横向的5个有了，但是纵向的怎么选择选择，又难住了。二、再问chatGPT——“五宫格数独Python”

VScode

新的代码和原来的一样，我发现它是用来解答已有的数独题的答案，而不是用来生成数独题目的。

所以换了一种问题：

Python设计一个九宫格数独程序，有一半空格

VS code 果然生成了不同的9宫格样式

AI对话大师设计的九宫格数独9*9

代码展示

'''
目的：九宫格数独2.0参考AI对话大师提示的代码（15正方形手工纸）
作者：阿夏（参考）
时间：2023年12月26日 20:35
'''

import random
from win32com.client import constants,gencache
from win32com.client.gencache import EnsureDispatch
from win32com.client import constants # 导入枚举常数模块
import os,time

import docx
from docx import Document
from docx.shared import Pt 
from docx.shared import RGBColor
from docx.enum.text import WD_PARAGRAPH_ALIGNMENT
from docx.oxml.ns import qn


from docxtpl import DocxTemplate
import pandas as pd
from docx2pdf import convert
from docx.shared import RGBColor

# 第一步：生成所9*9数独

# 新建一个”装N份word和PDF“的临时文件夹
imagePath1=r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\数独\零时Word'
if not os.path.exists(imagePath1):  # 判断存放图片的文件夹是否存在
    os.makedirs(imagePath1)  # 若图片文件夹不存在就创建


# 生成题库
import random
import copy

num=int(input('生成几份\n'))
for z in range(num):


            
        
        


    def is_valid(board, num, row, col):
        # 检查行是否有重复数字
        for i in range(9):
            if board[row][i] == num:
                return False

        # 检查列是否有重复数字
        for i in range(9):
            if board[i][col] == num:
                return False

        # 检查所在的小方格是否有重复数字
        start_row = (row // 3) * 3
        start_col = (col // 3) * 3
        for i in range(3):
            for j in range(3):
                if board[start_row + i][start_col + j] == num:
                    return False

        return True

    def solve_sudoku(board):
        for row in range(9):
            for col in range(9):
                if board[row][col] == 0:
                    for num in range(1, 10):
                        if is_valid(board, num, row, col):
                            board[row][col] = num
                            if solve_sudoku(board):
                                return True
                            board[row][col] = 0
                    return False
        return True

    def generate_sudoku():
        board = [[0] * 9 for _ in range(9)]
        solve_sudoku(board)

        # 随机选择一半格子作为空白格
        blanks = random.sample(range(81), 40)
        for i in blanks:
            row = i // 9
            col = i % 9
            board[row][col] = 0

        return board

    def print_sudoku(board):
        for row in range(9):
            for col in range(9):
                print(board[row][col], end=" ")
            print()

    # 生成一个有一半空格的数独
    sudoku = generate_sudoku()

    print("生成的数独：")
    print_sudoku(sudoku)

    P=[]
    # 做成列表样式
    for sd in sudoku:
        print(sd)
        for sd2 in sd:
            if sd2==0:                # 如果某个元素==0，就替换成空格
                P.append('')
            else:      # 如果某个元素非0，就写入本身的数字
                P.append(sd2)
            # print(sd2)
          
    print(len(P))

     
        
    
#     v = create_board(5)[1]  
#     print(v)

# # # >>>
# # [[1, 0, 0, 8, 0, 6, 0, 0, 4],
# #  [5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
# #  [0, 6, 0, 7, 0, 2, 0, 0, 1],
# #  [2, 0, 0, 3, 7, 9, 0, 0, 0],
# #  [7, 0, 0, 6, 8, 0, 0, 3, 2],
# #  [0, 0, 5, 4, 0, 0, 7, 6, 9],
# #  [6, 0, 7, 0, 0, 8, 9, 4, 0],
# #  [3, 0, 1, 0, 4, 0, 0, 0, 0],
# #  [9, 0, 4, 5, 6, 0, 0, 2, 7]]
    
  
    # 第二步 读取word单元格写入


        # 新建word
    doc = Document(r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\数独\数独正方形.docx')  
    for j in range(1):

        
        # 制作"单元格"
        bg=[]
        for x in range(0,9):       # 5   #数列 先宽 后高  
            for y in range(0,9):      #    23
                s1='{}{}'.format('%02d'%x,'%02d'%y)       #数列 先y 后x  
                bg.append(s1)   
        print(bg)        
        print(len(bg))

#       # 房间模板（第一个表格）要写入的门牌号列表 
        table = doc.tables[j]          # 表0，表2 写标题用的
        # 标题写入3、5单元格  
        for t in range(0,len(bg)):             # 0-5是最下面一行，用来写卡片数字
            pp=int(bg[t][0:2])     # 
            qq=int(bg[t][2:4])
            k=str(P[t])              # 提取list图案列表里面每个图形  t=索引数字
            print(pp,qq,k)

            # 图案符号的字体、大小参数
            run=table.cell(pp,qq).paragraphs[0].add_run(k)    # 在单元格0,0(第1行第1列)输入第0个图图案
            run.font.name = '黑体'#输入时默认华文彩云字体
            # run.font.size = Pt(46)  #输入字体大小默认30号 换行（一页一份大卡片
            run.font.size = Pt(24) #是否加粗
            # run.font.color.rgb = RGBColor(150,150,150) #数字小，颜色深0-255
            run.font.color.rgb = RGBColor(50,50,50) #数字小，颜色深0-255
            run.bold=True
            # paragraph.paragraph_format.line_spacing = Pt(180) #数字段间距
        
            r = run._element
            r.rPr.rFonts.set(qn('w:eastAsia'), '黑体')#将输入语句中的中文部分字体变为华文行楷
            table.cell(pp,qq).paragraphs[0].alignment = WD_PARAGRAPH_ALIGNMENT.CENTER#居中  

    
#       
# #    
    doc.save(r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\数独\零时Word\{}.docx'.format('%02d'%(z+1)))#保存为XX学号的电话号码word     
    time.sleep(2)
    from docx2pdf import convert
    # docx 文件另存为PDF文件
    inputFile = r"C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/零时Word/{}.docx".format('%02d'%(z+1))# 要转换的文件：已存在
    outputFile = r"C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/零时Word/{}.pdf".format('%02d'%(z+1))  # 要生成的文件：不存在
    # 先创建 不存在的 文件
    f1 = open(outputFile, 'w')
    f1.close()
    # 再转换往PDF中写入内容
    convert(inputFile, outputFile)
    
print('----------第4步：把都有PDF合并为一个打印用PDF------------')
    
# 多个PDF合并（CSDN博主「红色小小螃蟹」，https://blog.csdn.net/yangcunbiao/article/details/125248205）
import os
from PyPDF2 import PdfMerger
target_path =  'C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/零时Word'
pdf_lst = [f for f in os.listdir(target_path) if f.endswith('.pdf')]
pdf_lst = [os.path.join(target_path, filename) for filename in pdf_lst]
pdf_lst.sort()
file_merger = PdfMerger()
for pdf in pdf_lst:
    print(pdf)
    file_merger.append(pdf)

file_merger.write("C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/（打印合集）05正方形数独2.0 9乘9（{}人{}份）.pdf" .format(num,num))

file_merger.close()
# doc.Close()

# # print('----------第5步：删除临时文件夹------------')    
import shutil
shutil.rmtree('C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/零时Word') #递归删除文件夹，即：删除非空文件夹