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[程式設計題]數獨(JAVA)

數獨是一個我們都非常熟悉的經典遊戲,運用計算機我們可以很快地解開數獨難題,現在有一些簡單的數獨題目,請編寫一個程式求解。

輸入描述:
輸入9行,每行為空格隔開的9個數字,為0的地方就是需要填充的。


輸出描述:
輸出九行,每行九個空格隔開的數字,為解出的答案。

分析:

      這裡的數獨就是9行9列的陣列,滿足每一行、每一列、每一個粗線宮內的數字均含1-9,不重複

 這裡粗線宮要分清楚,開始我以為是任意的九宮格內的1-9都不重複,實際這裡是自己想複雜了,只需要滿足如下圖所示的陰影區域劃分出的九個宮格1-9不重複就好了,總共就9共宮格,不是自己理解的7*7=49個小宮格,這裡要弄清楚。

   解題思路:DFS深度填數檢測+回溯法

     1,先把有數字的地方設定標記位為true

     2,迴圈遍歷陣列中沒有標記位true的地方,也就是需要填數的地方

           如果當前為0,即a[i][j]==0,判斷當前所在的九宮格,然後從數字1-9依次檢測是否在行、列、宮中唯一

                                  滿足唯一的話,則吧數字賦值給a[i][j]=l+1;然後繼續深度遍歷為true的話就返回true,否則回溯a[i][j]==0等

                                  不滿足滿足唯一則判斷下一個數字,直到1-9都判斷不滿足則返回false,會回溯到上一層

       如果當前沒有0,說明都已經填滿且符合唯一條件,則返回true;結束


具體程式碼如下;

<pre name="code" class="java">import java.util.Stack;

public class Main {
	
	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		while(sc.hasNextInt()){
			int[][]a=new int[9][9];
			boolean[][] cols = new boolean[9][9];
		    boolean[][] rows = new boolean[9][9];
		    boolean[][] blocks = new boolean[9][9];//九大宮的九個數字

			for (int i = 0; i < a.length; i++) {
				for (int j = 0; j < a.length; j++) {
					a[i][j]=sc.nextInt();
					if(a[i][j]!=0){
						int k = i/3*3+ j/3;//劃分九宮格,這裡以行優先,自己也可以列優先
						int val=a[i][j]-1;
						  rows[i][val] = true;
				            cols[j][val] = true;
				            blocks[k][val] = true;
					}
				}
			}//資料裝載完畢	
			DFS(a, cols, rows, blocks);
			for (int i = 0; i < 9; i++) {
				for (int j = 0; j < 8; j++) {
					System.out.print(a[i][j]+" ");
				}
				System.out.println(a[i][8]);
			}
		}
	}
	
	
	
	
   public static boolean DFS(int[][] a,boolean[][] cols,boolean[][] rows,boolean[][] blocks) {
		for (int i = 0; i < 9; i++) {
			for (int j = 0; j < 9; j++) {
				if(a[i][j]==0){
					int k=i/3*3+j/3;
					for (int l = 0; l < 9; l++) {
						if(!cols[j][l]&&!rows[i][l]&&!blocks[k][l]){//l對於的數字l+1沒有在行列塊中出現
							   rows[i][l] = cols[j][l] = blocks[k][l] = true;
		                        a[i][j] = 1 + l;//下標加1
		                        if(DFS(a, cols, rows, blocks)) return true;//遞進則返回true
		                        rows[i][l] = cols[j][l] = blocks[k][l] = false;//遞進失敗則回溯
		                        a[i][j] = 0;  
						}
					}
					return false;//a[i][j]==0時,l發現都不能填進去
				}//the end of a[i][j]==0
			}
		}
		return true;//沒有a[i][j]==0,則返回true
	}
}