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数据结构-九宫格(回溯法)

时间:2023-02-22 05:28:07

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数据结构-九宫格(回溯法)

数独,是源自18世纪瑞士的一种数学游戏。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。

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”。

利用算法解数独,主要采用了回溯法。思路如下:

1 .遍历已生成的数独二维数组,得出空白格子的数目。

2 .从第一个空白格子开始,利用数独的规范,对比同一列,同一行,以及同一个九宫格的数字,找出其所有可行解,存入数组(利用整形变量的位运算,会有更高的效率)。利用最后一个可行解,进行下一步运算。

3 .对剩下的格子进行同样的操作。

4 .如遇到无解的情况,则进行回溯操作。继续重复上述运算。

5 .当所有空白格子填满,所得结果,即为数独的解。

C++代码:

#include

#include

using namespace std;

int map[9][9];

bool isPlace(int count){

int row = count / 9;

int col = count % 9;

int j;

//同一行

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

if(map[row][j] == map[row][col] && j != col){

return false;

}

}

//同一列

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

if(map[j][col] == map[row][col] && j != row){

return false;

}

}

//同一小格

int tempRow = row / 3 * 3;

int tempCol = col / 3 * 3;

for(j = tempRow; j < tempRow + 3;++j){

for(int k = tempCol; k < tempCol + 3; ++k){

if(map[j][k] == map[row][col] && j != row && k != col){

return false;

}

}

}

return true;

}

void backtrace(int count){

if(count == 81){

cout<<“结果:”<<endl;

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

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

cout<<map[i][j]<<" ";

}

cout<<endl;

}

return;

}

int row = count / 9;

int col = count % 9;

if(map[row][col] == 0){

for(int i = 1; i <= 9; ++i){

map[row][col] = i;//赋值

if(isPlace(count)){//可以放

backtrace(count+1);//进入下一层

}

}

map[row][col] = 0;//回溯

}else{

backtrace(count+1);

}

}

int main()

{

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

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

cin>>map[i][j];

}

}

backtrace(0);

return 0;

}

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