在Java中创建数独

时间:2010-12-18 08:21:31

标签: java creation sudoku

我正在创建一个发明新数独谜题的程序。我最初计划这样做的方法是发明一个新的谜题,然后删除随机数。但是,我使用(见下文)创建新拼图的算法最多可能需要5分钟才能完成。有没有人有更快的解决方案?

创建算法


    for (int x = 0; x < boardWidth; x++) //boardWidth is the number of fillable squares wide and high the board is. (9 for a standard Sudoku board)
    {
      for (int y = 0; y < boardWidth; y++)
      {
        int errorCount = 0;
        do
        {
          boardVals[y][x] = (byte)(rand.nextInt(boardWidth) + 1);
          errorCount++;
          if (errorCount > Math.pow(boardWidth, 4)) //If the square has been tried to be filled up to boardWidth^4 times (6,561 for a standard Sudoku board), it clears the board and starts again.
          {
            resetBoard();
            x = 0; y = 0; break;
          }
        }while (!boardIsOK()); //boardIsOK() is a method that checks to see if the board is solvable, ignoring unfilled squares.
      }
    }

方法:


  private boolean boardIsOK()
  {
    for (int i=0; i < boardWidth; i++)
    {
      if (!setIsOK(getRow(i)))
      {
        return false;
      }
      if (!setIsOK(getCol(i)))
      {
        return false;
      }
    }
    for (int x=0; x < boardSegs; x++)
    {
      for (int y=0; y < boardSegs; y++)
      {
        if (!areaIsOK(getSquare(x,y)))
        {
          return false;
        }
      }
    }
    return true;
  }



  private byte[] getRow(int index)
  {
    return boardVals[index];
  }

  private byte[] getCol(int index)
  {
    byte[] b = new byte[boardWidth];
    for (int i=0; i < boardWidth; i++)
      b[i] = boardVals[i][index];
    return b;
  }

  private byte[][] getSquare(int xIndex, int yIndex)
  {
    byte w = (byte)(boardWidth / boardSegs), b[][] = new byte[w][w];
    for (int x=0; x < b.length; x++)
    {
      for (int y=0; y < b[x].length; y++)
      {
        b[y][x] = boardVals[y + (yIndex * w)][x + (xIndex * w)];
      }
    }
    return b;
  }

  private boolean setIsOK(byte[] set)
  {
    for (int i=0; i < set.length - 1; i++)
    {
      for (int j=i + 1; j < set.length; j++)
      {
        if (set[i] == set[j] && set[i] != NULL_VAL && set[j] != NULL_VAL)
        {
          return false;
        }
      }
    }
    return true;
  }

  private boolean areaIsOK(byte[][] area)
  {
    int size = 0;
    for (int i=0; i < area.length; i++)
    {
      size += area[i].length;
    }
    byte[] b = new byte[size];
    for (int x=0, i=0; x < area.length; x++)
    {
      for (int y=0; y < area[x].length; y++, i++)
      {
        b[i] = area[x][y];
      }
    }
    return setIsOK(b);
  }

resetBoard()只需用NULL_VAL填充电路板。

3 个答案:

答案 0 :(得分:5)

这里有几种可能的优化方法。首先,您应该为每个单元格添加一些簿记,为81个单元格中的每个单元格提供一组“仍然可能的数字”。当你填充下一个单元格时,不要采用任意随机数,而是从该集合中取一个随机数。

当你有6,561次尝试失败时不要停止。当81套中的一套变空时停止。在这种情况下,您不应该抛弃电路板并重新开始,而是向后退一步并尝试上一个电池的另一个值。尝试从中做出完整的backtracking算法。

答案 1 :(得分:2)

我建议看看D. Knuth的Dancing Links(gzipped postscript)论文。使用他的方法,你可以拥有一个非常快速的数独求解器,然后你可以解决你的板子来检查它是否正常。

作为一个想法,对于Project Euler problem 96,我的Java实现提供了解决方案(即解决了50个sudokus):

real   0m0.357s
user   0m0.350s
sys    0m0.010s

(Ubuntu Linux 2.6.32-26-server x86_64 GNU / Linux,在“Intel(R)Atom(TM)CPU 330 @ 1.60GHz”上运行)

答案 2 :(得分:0)

我认为删除随机数不是一个好主意。

在此处发布其他方法:boadIsOK()resetBoard()并阅读一些文章如何创建拼图(1)。