在方案中如何最好地实现裸单和隐藏单

时间:2016-02-02 15:09:08

标签: scheme racket sudoku

我在计划中写了一个数独求解器。我将板单元表示为3×3载体的3×3载体,其中每个单元中具有候选数字列表。因此,例如空白板并更新其中一个单元格

    (define blank-board-cell (for/list ([x 9]) (add1 x)))
    (define blank-row (make-vector 9 blank-board-cell))
    (define blank-board (make-vector 9 blank-row))

     (define (board-ref b row col)
           (vector-ref (vector-ref b row) col))

     (define (board-update b target-row target-col new-cell)
           (for/vector ([row (vector-length b)])
               (for/vector ([col (vector-length b)])
                  (cond [(and (= row target-row)
                       (= col target-col))
                       new-cell]
                        [else (board-ref b row col)]))))

我想实现裸单和隐藏的单一策略来解决这个问题。 裸单:找到空单元格,其值可以通过查看其行,列和3x3块的内容来推断。如果已经为这些相邻单元分配了8个数字,那么空单元必须包含最后剩余的数字,并且必须从同一行,列和3×3块中的单元中移除该数字。

例如,在Java /命令式样式中,这看起来像

boolean nakedSingles()  
{
   for (int row = 0; row < 9;  row++)   
   {
      for (int col = 0; col < 9; col++) 
      {
          HashSet<Integer>  cellCandidates = board[row][col].candidates;
          if  (cellCandidates.size()==1)    
          {
              board[row][col].setValue(cellCandidates.iterator().next());
              //remove candidate from neighboring cells
              return true;
           }
       }
     }
     return false;
 } 

计划“伪代码”的“翻译”我将前往

(define (naked-single b)
    (for*/vector ([row (in-range (vector-length b))] 
              [col (in-range (vector-length b))])
           (if (= 1 (length (board-ref b row col)))
               ; set candidate and remove it from cells in row/col
               ; and return #t
               #f)))

这看起来是否合理/正确?

隐藏单一:通过查看行,列和3x3块,很明显只有一个候选可能,尽管单元本身可能有几个候选。我们将该候选项分配给单元格,并将其从同一行,列和3x3块中的单元格中删除。

例如,在Java /命令式样式中,这看起来像

boolean hiddenSingles() 
{
    int []  unitCandidates = new int[10];
    // For each row, column or boxID
    for  (int  unitSelect = 0;  unitSelect  < 3;  unitSelect++) 
    {
       for (int i = 0; i < 9; i++)  
       {
            if  (unitSelect == 0)   
            {
               unit  =  getRow(i);
             }
             else if (unitSelect  == 1) 
             {
               unit =  getCol(i);
             }
             else if (unitSelect ==  2) 
             {
                unit = getBox(i + 1);
              }
             for (int n = 1; n <=  9;  n++) 
             {
                 unitCandidates[n] = 0;
             }
             for (Integer[] elem:unit)  
             {
                int row = elem[0];
                int col  = elem[1];
                if (board[row][col].getValue() == 0)    
                {
                   for (int cand:board[row][col].candidates)    
                   {
                       unitCandidates[cand] +=  1;
                    }
                 }
             }
             int foundDigit = 0;
             for (int n  = 1; n <= 9; n++)  
             {
                 // Check for hidden single
                 if (unitCandidates[n] == 1)    
                 {
                     // Found  hidden single
                     foundDigit = n;
                     break;
                  }
              }
              // If a hidden single was found, check what cell
              // contained that hidden single and set cellvalue
              if (foundDigit != 0)  
              {
                 for (Integer[] elem:unit)  
                 {
                    int row = elem[0];
                    int col = elem[1];
                    if (board[row][col].getValue() == 0)    
                    {
                        if  (board[row]col].candidates.contains((Object)
                                              foundDigit))  
                        {
                             board[row][col].setValue(foundDigit);
                             removeDigitfrom(row,col);
                             return true;
                         }
                     }
                }
             }
         }
     }
     return false;
}

这个转化为方案稍微复杂一点,不确定更优雅的方式是什么? (我可以用嵌套for循环来强制它。)

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

您可以通过一点点冗余来简化和加快您的方法。

电路板单元应仅包含两种类型的值 - 数字或特殊值,表示仍需要确定该值。通过这种方式,您可以快速找到尚未确定的所有单元格。

同时,保留一组可能的值

  • 每行
  • 每栏
  • 每个单元

在创建空白板时,所有可能的值(1到9)都已初始化。

创建一个设置单元格值的过程(在最初从外部格式读取电路板时,或者在找到要设置的值时使用,并确保

  • 您在主板上设置了单元格的值
  • 从行的值集中删除该值
  • 从列的值集中删除该值
  • 清除可能值的单元格集(可选)

迭代棋盘(我称之为#34;传递1&#34;),对于尚未确定的每个单元格,计算行,列和单元格的集合交集。如果只剩下一个值,那么请使用之前描述的过程。如果没有剩余价值,董事会无法解决。 &#34;裸单&#34;之间没有区别。和&#34;隐藏单身&#34;。

迭代直到你通过并没有找到任何东西。

保持要确定的单元格数,并在将单元格设置为某个值时递减。通过这种方式,您将了解电路板何时解决。

许多数独谜题都可以通过这种方式解决,但对于某些人来说,你需要一个&#34;传递2&#34;你递归地尝试一个单元格的所有值,看看是否有助于你找到其他单元格。每当你&#34;尝试&#34;一个值,回到传递1,这将更快。请注意,您需要在第2阶段复制您的电路板,其中复制件与原件没有任何结构。