python数独游戏源代码100行_python实现解数独程序代码
偶然發(fā)現(xiàn)linux系統(tǒng)附帶的一個(gè)數(shù)獨(dú)游戲,打開玩了幾把。無奈是個(gè)數(shù)獨(dú)菜鳥,以前沒玩過,根本就走不出幾步就一團(tuán)漿糊了。
于是就打算借助計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大運(yùn)算力來暴力解數(shù)獨(dú),還是很有樂趣的。
下面就記錄一下我寫解數(shù)獨(dú)程序的一些思路和心得。
一.數(shù)獨(dú)游戲的基本解決方法
編程籠統(tǒng)的來說,就是個(gè)方法論。不論什么程序,都必須將問題的解決過程分解成計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的若干個(gè)簡(jiǎn)單方法。俗話說,大道至簡(jiǎn)。對(duì)于只能明白0和1的計(jì)算機(jī)來說,就更需要細(xì)分步驟,一步一步的解決問題了。
首先來思考一下解數(shù)獨(dú)的基本概念。
數(shù)獨(dú)橫九豎九共八十一個(gè)格子,同時(shí)又分為9個(gè)九宮格。規(guī)則很簡(jiǎn)單——需要每一個(gè)格中的數(shù)字,都保證與其所在橫排和豎排以及九宮格內(nèi)無相同數(shù)字。
所以我們的大概思路就是,從第一個(gè)空格開始試著填數(shù),從 1 開始填,如果 1 不滿足橫排豎排九宮格無重復(fù)的話,就再填入 2 ,以此類推,直到填入一個(gè)暫時(shí)滿足規(guī)則的數(shù),中斷此格,移動(dòng)到下一個(gè)空格重復(fù)這個(gè)過程。
如果到達(dá)某個(gè)空格發(fā)現(xiàn)已經(jīng)無數(shù)可選了,說明前面某一格填錯(cuò)了,那就返回上一格,從上一格的中斷處繼續(xù)往 9 嘗試,直到這樣回朔到填錯(cuò)的那一格。
這樣的話,我們就可以整理出重要的步驟了:
?尋找到下一個(gè)空格
?輪流填入格中數(shù)字 1 到 9
?遞歸判斷填入數(shù)是否符合規(guī)則
二.程序
首先測(cè)試數(shù)獨(dú)使用的是芬蘭數(shù)學(xué)家因卡拉花費(fèi)3個(gè)月時(shí)間設(shè)計(jì)出的世界上迄今難度最大的數(shù)獨(dú)。如下
將空格用 0 表示,同時(shí)將數(shù)獨(dú)表示成嵌套的列表,這樣每格的行數(shù)和列數(shù)就正好是列表中每個(gè)對(duì)應(yīng)數(shù)的索引。
程序如下:
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#coding=utf-8
import datetime
class solution(object):
def __init__(self,board):
self.b= board
self.t= 0
def check(self,x,y,value):#檢查每行每列及每宮是否有相同項(xiàng)
for row_itemin self.b[x]:
if row_item== value:
return False
for row_allin self.b:
if row_all[y]== value:
return False
row,col=x/3*3,y/3*3
row3col3=self.b[row][col:col+3]+self.b[row+1][col:col+3]+self.b[row+2][col:col+3]
for row3col3_itemin row3col3:
if row3col3_item== value:
return False
return True
def get_next(self,x,y):#得到下一個(gè)未填項(xiàng)
for next_souluin range(y+1,9):
if self.b[x][next_soulu]== 0:
return x,next_soulu
for row_nin range(x+1,9):
for col_nin range(0,9):
if self.b[row_n][col_n]== 0:
return row_n,col_n
return -1,-1 #若無下一個(gè)未填項(xiàng),返回-1
def try_it(self,x,y):#主循環(huán)
if self.b[x][y]== 0:
for iin range(1,10):#從1到9嘗試
self.t+=1
if self.check(x,y,i):#符合 行列宮均無條件 的
self.b[x][y]=i#將符合條件的填入0格
next_x,next_y=self.get_next(x,y)#得到下一個(gè)0格
if next_x== -1:#如果無下一個(gè)0格
return True #返回True
else:#如果有下一個(gè)0格,遞歸判斷下一個(gè)0格直到填滿數(shù)獨(dú)
end=self.try_it(next_x,next_y)
if not end:#在遞歸過程中存在不符合條件的,即 使try_it函數(shù)返回None的項(xiàng)
self.b[x][y]= 0 #回朔到上一層繼續(xù)
else:
return True
def start(self):
begin= datetime.datetime.now()
if self.b[0][0]== 0:
self.try_it(0,0)
else:
x,y=self.get_next(0,0)
self.try_it(x,y)
for iin self.b:
print i
end= datetime.datetime.now()
print '\ncost time:', end- begin
print 'times:',self.t
return
s=solution([[8,0,0,0,0,0,0,0,0],
[0,0,3,6,0,0,0,0,0],
[0,7,0,0,9,0,2,0,0],
[0,5,0,0,0,7,0,0,0],
[0,0,0,8,4,5,7,0,0],
[0,0,0,1,0,0,0,3,0],
[0,0,1,0,0,0,0,6,8],
[0,0,8,5,0,0,0,1,0],
[0,9,0,0,0,0,4,0,0]])
73 s.start()
值得注意的是使用的遞歸判斷能夠很巧妙的在走錯(cuò)分支時(shí)回朔到上一層。具體實(shí)現(xiàn)是通過 for 循環(huán)來從 1 到 9 不斷填入數(shù)字同時(shí)達(dá)到記錄中斷點(diǎn)的作用。通過下一層的返回值來確定是否回朔。
程序輸出如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
[8, 1, 2, 7, 5, 3, 6, 4, 9]
[9, 4, 3, 6, 8, 2, 1, 7, 5]
[6, 7, 5, 4, 9, 1, 2, 8, 3]
[1, 5, 4, 2, 3, 7, 8, 9, 6]
[3, 6, 9, 8, 4, 5, 7, 2, 1]
[2, 8, 7, 1, 6, 9, 5, 3, 4]
[5, 2, 1, 9, 7, 4, 3, 6, 8]
[4, 3, 8, 5, 2, 6, 9, 1, 7]
[7, 9, 6, 3, 1, 8, 4, 5, 2]
cost time: 0:00:00.060687
times: 45360
可以看到程序雖然運(yùn)算次數(shù)比較多,但是速度還是很快的。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的python数独游戏源代码100行_python实现解数独程序代码的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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