数独模板生成

在网上找了好多的数独生成算法发现一个挺好的算法,然后自己稍微修改了一下,将其改为数独模板生成工具,用了为我的数独app生成模板。

本文中用到的数独生成算法从网上借鉴而来,但是记不清是哪个网址了,如果此算法的原作者看到,请海涵!

public class ShuDu {
    /** 存储数字的数组 */
    private static int[][] n = new int[9][9];
    /** 生成随机数字的源数组,随机数字从该数组中产生 */
    private static int[] num = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

    public static int[][] generateShuDu(){
        // 生成数字
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            // 尝试填充的数字次数
            int time = 0;
            // 填充数字
            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                // 产生数字
                n[i][j] = generateNum(time);
                // 如果返回值为0,则代表卡住,退回处理
                // 退回处理的原则是:如果不是第一列,则先倒退到前一列,否则倒退到前一行的最后一列
                if (n[i][j] == 0) {
                    // 不是第一列,则倒退一列
                    if (j > 0) {
                        j -= 2;
                        continue;
                    } else {// 是第一列,则倒退到上一行的最后一列
                        i--;
                        j = 8;
                        continue;
                    }
                }
                // 填充成功
                if (isCorret(i, j)) {
                    // 初始化time,为下一次填充做准备
                    time = 0;
                } else { // 继续填充
                    // 次数增加1
                    time++;
                    // 继续填充当前格
                    j--;
                }
            }
        }
        return n;
    }

    /**
     * 是否满足行、列和3X3区域不重复的要求
     *
     * @param row
     *            行号
     * @param col
     *            列号
     * @return true代表符合要求
     */
    private static boolean isCorret(int row, int col) {
        return (checkRow(row) & checkLine(col) & checkNine(row, col));
    }

    /**
     * 检查行是否符合要求
     *
     * @param row
     *            检查的行号
     * @return true代表符合要求
     */
    private static boolean checkRow(int row) {
        for (int j = 0; j < 8; j++) {
            if (n[row][j] == 0) {
                continue;
            }
            for (int k = j + 1; k < 9; k++) {
                if (n[row][j] == n[row][k]) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }

    /**
     * 检查列是否符合要求
     *
     * @param col
     *            检查的列号
     * @return true代表符合要求
     */
    private static boolean checkLine(int col) {
        for (int j = 0; j < 8; j++) {
            if (n[j][col] == 0) {
                continue;
            }
            for (int k = j + 1; k < 9; k++) {
                if (n[j][col] == n[k][col]) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }

    /**
     * 检查3X3区域是否符合要求
     *
     * @param row
     *            检查的行号
     * @param col
     *            检查的列号
     * @return true代表符合要求
     */
    private static boolean checkNine(int row, int col) {
        // 获得左上角的坐标
        int j = row / 3 * 3;
        int k = col / 3 * 3;
        // 循环比较
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            if (n[j + i / 3][k + i % 3] == 0) {
                continue;
            }
            for (int m = i + 1; m < 9; m++) {
                if (n[j + i / 3][k + i % 3] == n[j + m / 3][k + m % 3]) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }

    /**
     * 产生1-9之间的随机数字 规则:生成的随机数字放置在数组8-time下标的位置,随着time的增加,已经尝试过的数字将不会在取到
     * 说明:即第一次次是从所有数字中随机,第二次时从前八个数字中随机,依次类推, 这样既保证随机,也不会再重复取已经不符合要求的数字,提高程序的效率
     * 这个规则是本算法的核心
     *
     * @param time
     *            填充的次数,0代表第一次填充
     * @return
     */
    private static Random r=new Random();
    private static int generateNum(int time) {
        // 第一次尝试时,初始化随机数字源数组
        if (time == 0) {
            for (int i = 0; i < 9; i++) {
                num[i] = i + 1;
            }
        }
        // 第10次填充,表明该位置已经卡住,则返回0,由主程序处理退回
        if (time == 9) {
            return 0;
        }
        // 不是第一次填充
        // 生成随机数字,该数字是数组的下标,取数组num中该下标对应的数字为随机数字
//        int ranNum = (int) (Math.random() * (9 - time));//j2se
        int ranNum=r.nextInt(9 - time);//j2me
        // 把数字放置在数组倒数第time个位置,
        int temp = num[8 - time];
        num[8 - time] = num[ranNum];
        num[ranNum] = temp;
        // 返回数字
        return num[8 - time];
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int[][] shuDu=generateShuDu();
        // 输出结果
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            System.out.print("{");
            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                int t=shuDu[i][j];
                if(t==1){
                    System.out.print("\"a\",");
                }else if(t==2){
                    System.out.print("\"b\",");
                }else if(t==3){
                    System.out.print("\"c\",");
                }else if(t==4){
                    System.out.print("\"d\",");
                }else if(t==5){
                    System.out.print("\"e\",");
                }else if(t==6){
                    System.out.print("\"f\",");
                }else if(t==7){
                    System.out.print("\"g\",");
                }else if(t==8){
                    System.out.print("\"h\",");
                }else if(t==9){
                    System.out.print("\"i\",");
                }
            }
            System.out.println("},");
        }
    }
}


程序运行之后生成一个类似以下数组的数独模板

{"a","b","i","g","d","e","c","h","f",},
{"c","h","f","b","a","i","e","d","g",},
{"e","d","g","c","f","h","b","i","a",},
{"d","e","b","a","h","c","g","f","i",},
{"h","i","c","f","g","b","d","a","e",},
{"g","f","a","i","e","d","h","c","b",},
{"i","c","h","e","b","f","a","g","d",},
{"b","g","d","h","i","a","f","e","c",},
{"f","a","e","d","c","g","i","b","h",}

此数组可作为数独生成的模板,以降低 app 中数独生成算法的难度

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_41191134/article/details/84984911