问题:
构造一个9*9的方格矩阵,玩家要在每个方格中,分别填上1至9的任意一个数字,
让整个棋盘每一列、每一行以及每一个3*3的小矩阵中的数字都不重复。
首先我们通过一个深度优先搜索来生成一个可行解,然后随机删除一定数量的数字,
以生成一个数独。
#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
#define LEN 9
#define CLEAR(a) memset((a), 0, sizeof(a))
int level[] = {30, 37, 45};
int grid[LEN+1][LEN+1];
int value[LEN+1];
void next(int &x, int &y)
{
x++;
if (x>9)
{
x = 1;
y++;
}
}
// 选择下一个有效状态
int pickNextValidValue(int x, int y, int cur)
{
CLEAR(value);
int i, j;
for (i=1; i<y; i++)
value[grid[i][x]] = 1;
for (j=1; j<x; j++)
value[grid[y][j]] = 1;
int u = (x-1)/3*3 + 1;
int v = (y-1)/3*3 + 1;
for (i=v; i<v+3; i++)
for (j=u; j<u+3; j++)
{
value[grid[i][j]] = 1;
}
for (i=cur+1; i<=LEN && value[i]; i++);
return i;
}
void pre(int &x, int &y)
{
x--;
if (x<1)
{
x = 9;
y--;
}
}
int times = 0;
int main()
{
int x, y, i, j;
x = y = 1;
// 深度搜索的迭代算法
while (true)
{
times++;
// 满足成功结果
if (y==LEN && x==LEN)
{
for (i=1; i<=LEN; i++)
{
for (j=1; j<=LEN; j++)
cout << grid[i][j] << " ";
cout << endl;
}
cout << times << endl;
break;
//pre(x, y);
//times = 0;
}
// 满足失败结果
if (y==0)
break;
// 改变状态
grid[y][x] = pickNextValidValue(x, y, grid[y][x]);
if (grid[y][x] > LEN)
{
// 恢复状态
grid[y][x] = 0;
pre(x, y);
}
else
// 进一步搜索
next(x,y);
}
for (i=1; i<= level[2]; i++)
{
int ind = rand()%(LEN*LEN);
grid[ind/LEN+1][ind%LEN] = 0;
}
for (i=1; i<=LEN; i++)
{
for (j=1; j<=LEN; j++)
cout << grid[i][j] << " ";
cout << endl;
}
}