解决数独的算法

时间:2017-04-25 07:38:36

标签: c algorithm

我试图写一个算法,它解决了扩展的数独。我设法找到了9x9 Sudoku的解决方案,但是当我尝试扩展它时,我的程序返回"没有解决方案"而且我不知道出了什么问题。也许有人可以建议我犯了什么错误?

#include<stdio.h>
#include<algorithm>

int sudoku[15][9] = {{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 9},
                    {4, 7, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                    {0, 0, 0, 5, 6, 2, 0, 0, 3},
                    {0, 6, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                    {0, 0, 4, 0, 0, 3, 0, 6, 0},
                    {0, 5, 9, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                    {0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0},
                    {6, 0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 0},
                    {0, 4, 8, 0, 0, 0, 6, 0, 0},
                    {0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                    {0, 2, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0},
                    {0, 9, 1, 0, 0, 4, 0, 0, 5},
                    {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                    {4, 0, 0, 6, 0, 0, 0, 0, 5},
                    {5, 0, 0, 0, 0, 0, 8, 6, 0}};

bool isPossibleToInsert(int array[][9], int v, int x, int y){
    int rows = (x / 3) * 3;
    int columns = (y / 3) * 3;
    for (int i=0; i<9; i++){
            if (i < 3){
                    for (int j=0; j<7; ++j){
                            if (sudoku[j][y] == v) return false;
                    }
            }
            if (i > 5){
                    for (int j=8; j<=14; ++j){
                            if (sudoku[j][y] == v) return false;
                    }
            }
            if (array[x][i] == v) return false;
            if (array[i][y] == v) return false;
            if (array[rows + i%3][columns + i/3] == v) return false;
    }
    return true;
}

bool checkNextCell(int orginal[][9], int copy[][9], int x, int y);
bool tryToSolve(int sudoku[][9], int temp[][9], int x_val, int y_val){
    if (sudoku[x_val][y_val] == 0){
            for (int i=1; i<=9; ++i){
                    if (isPossibleToInsert(temp,i,x_val,y_val)){
                            temp[x_val][y_val] = i;
                            if (checkNextCell(sudoku,temp,x_val,y_val)) return true;
                    }
            }
            temp[x_val][y_val] = 0;
            return false;
    }
    return checkNextCell(sudoku,temp,x_val,y_val);
}

bool checkNextCell(int orginal[][9], int copy[][9], int x, int y){
    if ((x == 8) && (y == 8)) return true;
    else if (x == 8) return tryToSolve(orginal,copy,0,y+1);
    else return tryToSolve(orginal,copy,x+1,y);
}

int main(){
    /*int sudoku[15][9] = {{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 9},
                        {4, 7, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                        {0, 0, 0, 5, 6, 2, 0, 0, 3},
                        {0, 6, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                        {0, 0, 4, 0, 0, 3, 0, 6, 0},
                        {0, 5, 9, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                        {0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0},
                        {6, 0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 0},
                        {0, 4, 8, 0, 0, 0, 6, 0, 0},
                        {0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                        {0, 2, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0},
                        {0, 9, 1, 0, 0, 4, 0, 0, 5},
                        {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                        {4, 0, 0, 6, 0, 0, 0, 0, 5},
                        {5, 0, 0, 0, 0, 0, 8, 6, 0}};*/
    int arrayMain[9][9];
    std::copy(sudoku+7, sudoku+15, arrayMain);
    if (tryToSolve(sudoku,arrayMain,0,0)){
            for (int i=0; i<9; ++i){
                    for (int j=0; j<9; ++j){
                            printf("%d ",arrayMain[i][j]);
                    }printf("\n");
            }
    }
    else{
            printf("No solution");
    }
    return 0;
}

编辑:
对不起,我没有正确解释这个问题。在上面的例子中,Sudoku必须是两个独立的9x9 Sudokus(第1-9行是第一个,7-15是另一个)。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

所以你有一个超级数独,它由两个在6-8行重叠的sudokus组成(我开始计算为0)。

问题在于您无法像代码那样独立解决问题。为什么?因为他们不是两个独立的sudokus。根据定义,数独游戏的解决方案是唯一的,否则它不是数独游戏。超级数独也是如此。但是如果你独立地观察重叠的sudokus,那么解决方案(在大多数情况下)并不是唯一的。因此,整个超级数据必须解决为一个谜题,而不是两个独立谜题。换句话说,你的算法找到了上层数独的解决方案,这使得下半部分难以解决。

回溯也适用于超级数据,算法与简单的数独游戏非常相似。但是当你到达第6-8行时,你必须针对上部和下部数据进行测试。之后你继续正常解决第二个数独。