数独设计思路及全解

Posted 2023-05-09

我想用JAVA设计一个数独游戏
我希望有真正的高手能够帮助我，小弟感激不尽
我要的是JAVA 程序设计的

开始的话：这个程序现在还不稳定，有时出现运行时错误，跟踪是由于vector的size()方法引起的。调试发现中间的min_seq并没有完全按照作者的意图变化。

运行时，如果出现错误，就反复运行，运行成功即可出现一个正确的9*9数独矩阵。

如果要玩预先填充一些数的游戏，只需修改初始矩阵即可。

算法：为每个位置定义一个可选元素集合，每个更新是把它所在的行，列,所在的3×3方阵中已出现的元素从集合中去掉。填充时，从最小候选集合中选一个(可随即)填进去，更新候选集合，再填充，直到所有位置填充完毕，游戏结束。

/*******9×9数独游戏的计算机程序*******/
/*******作者：xiaocui******************/
/*******时间：2006.6.23****************/
/*******版本：v1.0*********************/

/*******算法思想***********************/
/******对每个位置的元素，考虑其可选取的数字
的集合，每次把候选元素个数最小的那个位置填充
从该最小候选集合中随机选取一个元素填充，重复
这个过程，直到所有元素填充完毕************/

/****适用填充全空的数独方格 和 填充已有一些数的数独方格*****/
/****对初始化的候选集的第一次更新正是为了解决第2类数独游戏***/

/****对于已填充一部分元素的，直接修改MATRIX矩阵即可*****/

/****数独游戏的结果不止一种********/

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <vector>
using namespace std;

/**********初始9×9的矩阵*************/
/******元素为0，说明该位置还未填充***/
int MATRIX[9][9]= 0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;

/*******初始给出的元素个数***********/
int INITIAL_COUNT;

/********已填充元素个数，作为填充结束标志**********/
int FINISH_COUNT=0;

/********各个元素的初始候选集合*******/

vector<vector<int> > IVEC(81);

/**************函数原型******************/

/*********得到初始给出的元素个数*******/
int get_initialcount();

/*******初始化候选集合***************/
void initial_candidate();
/***********从vector中删除指定元素*******/
void delete_value(vector<int> &ivec,int value);

/********更新候选集合**************/
void refresh_candidate();

/*********返回9×9候选集合元素最少的候选集合序号*******/
int min_seq();

/********随机生成一个位置序号并取得该序号所对应的元素值******/
int choose_seq(int min_seq);

/*******填充该元素并判断是否填充完毕********/
int is_finish(int min_seq, int choose_value);

int main()

/******得到初始给出的元素个数*****/
INITIAL_COUNT=get_initialcount();
/******初始化候选集合*******/
initial_candidate();
/********先更新候选集合(为了应付已经填充一部分数的情况)******/
refresh_candidate();
int i;
int MinSeq;
int ChooseValue;
MinSeq=min_seq();
ChooseValue=choose_seq(MinSeq);
while(is_finish(MinSeq,ChooseValue)!=1)

refresh_candidate();
MinSeq=min_seq();
ChooseValue=choose_seq(MinSeq);

/**********输出填好的数独游戏结果*********/
for( i=0;i<9;++i)

for(int j=0;j<9;++j)

cout<<MATRIX[i][j]<<'\t';

cout<<endl;

return 0;


/*******************函数定义***********************/

/*********得到初始给出的元素个数*******/
int get_initialcount()

int count=0;
for(int i=0;i<9;++i)

for(int j=0;j<9;++j)

if(MATRIX[i][j]!=0)

count++;



return count;


/*******初始化候选集合***************/
void initial_candidate()

for(int i=0;i<81;++i)

for(int j=1;j<10;++j)

IVEC[i].push_back(j);




/***********从vector中删除指定元素*******/
void delete_value(vector<int> &ivec,int value)

/*******如果ivec已经为空，直接退出**********/
if (ivec.size()==0)

return;

vector<int>::iterator iter=ivec.begin();
while( iter<ivec.end() && (*iter)!=value )

iter++;

if(iter<ivec.end())//在vector中找到已填充的元素，把它删除

ivec.erase(iter);



/********更新候选集合**************/
void refresh_candidate()

int i;
int rownum,colnum;
int row,col;
/******更新81个vector*******/
for(i=0;i<81;++i)

row=i/9;
col=i%9;
if(MATRIX[row][col]!=0)//该位置已经填充

if(IVEC[i].size()!=0)//该vector不空

/********删除整个候选集***********/
IVEC[i].erase(IVEC[i].begin(),IVEC[i].end());


else

/*****删除同一行中的元素****/
for(colnum=0;colnum<9;++colnum)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[row][colnum]);

/*****删除同一列中的元素****/
for(rownum=0;rownum<9;++rownum)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[rownum][col]);

/*****删除在一个3×3方阵中的元素******/

/******在第1块中，删除3×3方阵元素*****/
if(row/3==0 && col/3==0)

for(int r=0;r<3;++r)

for(int c=0;c<3;++c)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[r][c]);




/******在第2块中，删除3×3方阵元素*****/
if(row/3==0 && col/3==1)

for(int r=0;r<3;++r)

for(int c=3;c<6;++c)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[r][c]);




/******在第3块中，删除3×3方阵元素*****/
if(row/3==0 && col/3==2)

for(int r=0;r<3;++r)

for(int c=6;c<9;++c)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[r][c]);




/******在第4块中，删除3×3方阵元素*****/
if(row/3==1 && col/3==0)

for(int r=3;r<6;++r)

for(int c=0;c<3;++c)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[r][c]);




/******在第5块中，删除3×3方阵元素*****/
if(row/3==1 && col/3==1)

for(int r=3;r<6;++r)

for(int c=3;c<6;++c)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[r][c]);




/******在第6块中，删除3×3方阵元素*****/
if(row/3==1 && col/3==2)

for(int r=3;r<6;++r)

for(int c=6;c<9;++c)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[r][c]);




/******在第7块中，删除3×3方阵元素*****/
if(row/3==2 && col/3==0)

for(int r=6;r<9;++r)

for(int c=0;c<3;++c)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[r][c]);




/******在第8块中，删除3×3方阵元素*****/
if(row/3==2 && col/3==1)

for(int r=6;r<9;++r)

for(int c=3;c<6;++c)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[r][c]);




/******在第9块中，删除3×3方阵元素*****/
if(row/3==2 && col/3==2)

for(int r=6;r<9;++r)

for(int c=6;c<9;++c)

delete_value(IVEC[i],MATRIX[r][c]);








/*********返回9×9候选集合元素最少的候选集合序号*******/
int min_seq()

int count[81];
int i;
for(i=0;i<81;++i)

count[i]=IVEC[i].size();


int value=10;
int min_seq;
for(i=0;i<81;++i)

if(count[i]==0)

continue;

if(count[i]<value)

value=count[i];
min_seq=i;


return min_seq;


/********随机生成一个位置序号并取得该序号所对应的元素值******/
int choose_seq(int min_seq)

/*****根据当前时间设置种子******/
srand((unsigned)time( NULL ));
int random_seq=rand()%(IVEC[min_seq].size());
return IVEC[min_seq][random_seq];


/*******填充该元素并判断是否填充完毕********/
int is_finish(int min_seq, int choose_value)

int row, column;
row=min_seq/9;
column=min_seq%9;
MATRIX[row][column]=choose_value;
FINISH_COUNT++; /****已填充元素个数加1*****/
/*******填充完毕判断********/
if(FINISH_COUNT==81-INITIAL_COUNT)

return 1;

else

return 0;



http://den.idv.tw/den/java/sudo/makeprob.php
http://hi.baidu.com/cuifenghui/blog/item/f771396dd111bbfb421694ee.html

希望对你有帮助！！ 参考技术A 以前做个一个类似的例子，希望能够帮你，改下就好了！
/*1、编写一个猜数字的游戏，由电脑随机产生一个100以内的整数，让用户去猜，如果用户猜的比电脑大，则输出“大了，再小点！”，反之则输出“小了，再大点！”，用户总共只能猜十次，并根据用户正确猜出答案所用的次数输出相应的信息，如：只用一次就猜对，输出“你是个天才！”，八次才猜对，输出“笨死了！”,如果十次还没有猜对，则游戏结束！*/
import java.util.*;
import java.io.*;
public class CaiShu
public static void main(String[] args) throws IOException
Random a=new Random();
int num=a.nextInt(100);
System.out.println("请输入一个100以内的整数：");
for (int i=0;i<=9;i++)
BufferedReader bf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String str=bf.readLine();
int shu=Integer.parseInt(str);
if (shu>num)
System.out.println("输入的数大了，输小点的！");
else if (shu<num)
System.out.println("输入的数小了，输大点的！");
else
System.out.println("恭喜你，猜对了！");
if (i<=2)
System.out.println("你真是个天才！");
else if (i<=6)
System.out.println("还将就，你过关了！");
else if (i<=8)
System.out.println("但是你还……真笨！");
else
System.out.println("你和猪没有两样了！");

break;



参考技术B 不懂

C#数独我有设计思路，但不会写

设计思路：
1.用C#中GDI+的Graphics画出一个9*9的宫格。
2.获取每一个小方格的大小及坐标，并储存至两个变量，大小变量和位置变量。
3.遍历获取两个变量相同索引处的30%（这个百分数取决于自己的定义，也可以制作成用户的选择，因为他可以制作成数独给用户提供信息的多少，当做难度值）方格信息，再动态在方格中添加一个Label，添加时要按照先列后行的顺序。
4.并按行及列来动态给Label赋值随机数，该随机数不能在每一列及每一行中不能有重复的（可以先把Label的Name属性在动态添加的时候设定一个规则，例如左上角为起点，Name=名+行+列（可以参照EXCEL的列及行））。
5.可以在旁边设定一个用户操作区其中可以放置一个Textbox及Label和Button1和Button2（默认Enabled属性禁用）和Button3。
6.当用户在Textbox中输入数字后（用事件限制用户的输入，也就是只能输入数字）点击Button1把Textbox值赋值给Label。
7.用户可以把Label用鼠标拖动放置方块内。
8.当用户把所有的数独空填满时Enabled属性启用。
9.用户点击Button2提交答案，程序按列及行遍历是否有重复，并把重复项字体颜色设置为红色。
10.Button3按钮为开始游戏按钮。
11.计时功能，计时分为两种正向计时和反向计时
12.所有项填写正确本题答对继续答题，其中一项填写错误，游戏终止。
程序代码不会项：
1.GDI+画图
2.按照列及行动态添加Label
3.获取鼠标动态坐标

提问者真的很谦虚，已经写了这么多设计思路了还说自己不会写。根据提问者和前几位问答着的互动可见，提问者不是不会写，而是非常会写，而且写得非常好。是一个很精通的老师。建议提问者自行开办一个实体培训机构更好，将自己长项教授给有兴趣的人们。
数独是一种运用纸、笔进行演算的逻辑数学游戏。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。数独盘面是个九宫，每一宫又分为九个小格。在这八十一格中给出一定的已知数字和解题条件，利用逻辑和推理，在其他的空格上填入1-9的数字。使1-9每个数字在每一行、每一列和每一宫中都只出现一次，所以又称“九宫格”。数独起源于18世纪初瑞士数学家欧拉等人研究的拉丁方阵。19世纪80年代，一位美国的退休建筑师格昂斯根据这种拉丁方阵发明了一种填数趣味游戏，这就是数独的雏形。20世纪70年代，人们在美国纽约的一本益智杂志《Math Puzzles and Logic Problems》上发现了这个游戏，当时被称为填数字，这也是目前公认的数独最早的见报版本。1984年一位日本学者将其介绍到了日本，发表在Nikoli公司的一本游戏杂志上，当时起名为“数字独身限”，后来就改名为“数独”，其中“数”是数字的意思，“独”是唯一的意思。后来一位前任香港高等法院的新西兰籍法官高乐德在1997年3月到日本东京旅游时，无意中发现了。他首先在英国的《泰晤士报》上发表，不久其他报纸也发表，很快便风靡全英国，之后他用了6年时间编写了电脑程序，并将它放在网站上（这个网站也就是著名的数独玩家论坛），后来因一些原因，网站被关闭，幸好数独大师Glenn Fowler恢复了数据，玩家论坛有了新处所。在90年代国内就有部分的益智类书籍开始刊登，南海出版社在2005年出版了《数独1-2》，随后日本著名数独制题人西尾彻也的《数独挑战》也由辽宁教育出版社出版。《北京晚报》、《扬子晚报》、《羊城晚报》、《新民晚报》、《成都商报》等等报纸媒体也先后刊登了数独游戏。
解题手法：
一、直观法就是不做任何记号，直接从数独的盘势观察线索，推论答案的方法。
二、候选数法就是删减等位群格位已出现的数字，将剩余可填数字填入空格做为解题线索的参考，可填数字称为候选数(Candidates，或称备选数)。
三、排除法（摒除法）
摒除法：用数字去找单元内唯一可填空格，称为摒除法，数字可填唯一空格称为排除法 (Hidden Single)。
根据不同的作用范围，摒余解可分为下述三种：
数字可填唯一空格在「宫」单元称为宫排除（Hidden Single in Box），也称宫摒除法。
数字可填唯一空格在「行」单元称为行排除法（Hidden Single in Row），也称行摒除法。
数字可填唯一空格在「列」单元称为列排除法（Hidden Single in Column），也称列摒除法。
四、唯一余数法：用格位去找唯一可填数字，称为余数法，格位唯一可填数字称为唯余解。
余数法是删减等位群格位（Peer）已出现的数字的方法，每一格位的等位群格位有 20 个，如图七所示。

五、进阶解法：是在补基本解法之不足，所以又称辅助解法。
进阶解法包括：区块摒除法（Locked Candidates）、数组（Subset/Tuple）、二链列（X-Wing）、唯一矩形（Unique Rectangle）、全双值格致死解法（Bivalue Universal Grave）、同数链（X-Chain）、异数链（Multidigit Chain）及其他数链的高级技巧等等。已发展出来的方法有近百种之多。
其中前三种加上基础解法为一般数独书中介绍并使用的方法，同时也是大部分人可以理解并掌握的数独解题技法。
通过基础解法出数只需一种解法，摒除法或唯余法，超出此范围而需要施加进阶解法时，解题点需要进阶解法协助基础解法来满足隐性唯一或显性唯一才能出数，该解题点的解法需要多个步骤协力完成，因此称做组合解法。
解题必须以逻辑为依归，提倡数独的本意。

六、区块摒除法：区块摒除法包括宫区块摒除法（Pointing）与行列区块摒除法。
在基础题里，利用区块摒除可以替代一些基础解法的观察，或辅助基础解法寻找焦点。
在非基础题里，区块可以隐藏任何其他结构，简单的可以把基础解法隐藏起来，难的可以隐藏数对等等其他进阶技巧。
七、数对法：当一个单元（行、列、宫）的某两个数字仅可能在某两格时，我们称这两个格为这两个数的数对（Pairs）。
数对出现在宫称为宫数对；数对出现在行列成为行列数对。
用候选数法的观点去看，数对有两种，一种是在同单元内其中两格有相同的双候选数，一看就明白，因此称为显性数对（Naked Pair），另一种是，同单元内有两个候选数占用了相同的两格，该两格因为还有其它候选数很难辨认，因此称为隐性数对（Hidden Pair）。追问

我并不是不懂数独，而是不懂代码的算法，和代码的顺序位置

参考技术A 我教你追问

可以私聊么？私聊地址，我采纳（知道上不能发 联+系 懂？）！

追答

可以

参考技术B 这种网上一般有现成的代码可以参考追问

网上现成的代码并不能符合我对程序的思路，更何况我想要的数独并不是简单一个数独，因为我看过最强大脑（第五季），所以我想先模仿最强大脑（第五季）节目的数独程序，等熟练后再将程序升级，难度由用户自定义，让游戏变得更加自定义化。所以，你有没有认真阅读我对程序的思路？你是来随便回答问题养账号的吧？

追答

程序代码不会项：
1.GDI+画图
2.按照列及行动态添加Label
3.获取鼠标动态坐标
---这几点可以参考任意一款游戏，不管是数独还是棋类都没多少区别。

追问

我很清楚你的意思但是由于我在编程方面有严重的功能性偏向。我如果没有去茫茫大海的网络寻找资料又怎么能在此等待大神呢？再说了茫茫大海的网络给予我的资料豆太多多也太模糊太模糊。虽然我确实有索求的意思但如果我要是不急的话又怎么会不去茫茫网络慢慢查资料呢我这是帮一个参加数独竞赛的朋友他以前做数独都是在纸上自己画的后来他看到最强大脑正好又知道我会编程又是朋友，但我又没做过这类的功能也不好意思拒绝所以感谢了。

追答

有rmb的话可以帮你做框架（就是你不会的那些，具体算法给你留着接口）。

追问

怎么着都行只要你能帮我解决就可以！但是接口这个东西我也不是100%懂，我把跟一楼的私聊关于程序功能的信息私发给你。