Java 数独生成器的递归解法
我试图编写一个算法，用Java或Javascript创建合法的数独板。两者都不起作用，我也不完全确定原因 从本质上讲，这两个程序中的问题是，x或y的增量超过了它应该增加的量（跳过平方）。我一辈子都搞不清楚这是怎么回事。如果需要，我可以提供完成JS解决方案的HTML 我最好的猜测是它与我如何使用递归创建堆栈有关，但据我所知，它应该可以工作。 在我的旧代码中有一个不正确的for循环，我知道这一点。我粘贴了一个旧版本，现在已经修复了 爪哇：Java 数独生成器的递归解法,java,javascript,backtracking,sudoku,Java,Javascript,Backtracking,Sudoku,我试图编写一个算法，用Java或Javascript创建合法的数独板。两者都不起作用，我也不完全确定原因 从本质上讲，这两个程序中的问题是，x或y的增量超过了它应该增加的量（跳过平方）。我一辈子都搞不清楚这是怎么回事。如果需要，我可以提供完成JS解决方案的HTML 我最好的猜测是它与我如何使用递归创建堆栈有关，但据我所知，它应该可以工作。 在我的旧代码中有一个不正确的for循环，我知道这一点。我粘贴了一个旧版本，现在已经修复了 爪哇： import java.util.*; public cl
import java.util.*;
public class SudokuGenerator
{
//credit:cachao
//http://stackoverflow.com/questions/9959172/recursive-solution-to-sudoku-generator
public static final int BOARD_WIDTH = 9;
public static final int BOARD_HEIGHT = 9;
public SudokuGenerator() {
board = new int[BOARD_WIDTH][BOARD_HEIGHT];
}
//Recursive method that attempts to place every number in a square
public int[][] nextBoard()
{
nextBoard(0,0);
return board;
}
public void nextBoard(int x, int y)
{
int nextX = x;
int nextY = y;
//int[] toCheck = Collections.shuffle(Arrays.asList({1,2,3,4,5,6,7,8,9}));
int[] toCheck = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
Collections.shuffle(Arrays.asList(toCheck));
for(int i=0;i<toCheck.length;i++)
{
if(legalMove(x, y, toCheck[i]))
{
board[x][y] = toCheck[i];
if(x == 8)
{
if(y == 8)
break;//We're done! Yay!
else
{
nextX = 0;
nextY++;
}
}
else
{
nextX++;
}
nextBoard(nextX, nextY);
}
}
board[x][y] = 0;
}
public boolean legalMove(int x, int y, int current) {
for(int i=0;i<9;i++) {
if(current == board[x][i])
return false;
}
for(int i=0;i<9;i++) {
if(current == board[i][y])
return false;
}
int cornerX = 0;
int cornerY = 0;
if(x > 2)
if(x > 5)
cornerX = 6;
else
cornerX = 3;
if(y > 2)
if(y > 5)
cornerY = 6;
else
cornerY = 3;
for(int i=cornerX;i<10 && i<cornerX+3;i++)
for(int j=cornerY;j<10 && j<cornerY+3;j++)
if(current == board[i][j])
return false;
return true;
}
public void print()
{
for(int i=0;i<9;i++)
{
for(int j=0;j<9;j++)
System.out.print(board[i][j] + " ");
System.out.println();
}
}
public static void main(String[] args)
{
SudokuGenerator sg = new SudokuGenerator();
sg.nextBoard();
sg.print();
}
int[][] board;
}
import java.util.*；
公共级数独发生器
{
//信用：卡超
//http://stackoverflow.com/questions/9959172/recursive-solution-to-sudoku-generator
公共静态最终int板_宽度=9；
公共静态最终内板高度=9；
公共数独生成器（）{
线路板=新的整数[线路板宽度][线路板高度]；
}
//尝试将每个数字放在一个正方形中的递归方法
public int[]nextBoard（）
{
下一个板（0,0）；
返回板；
}
下一块板上的公共空白（整数x，整数y）
{
int-nextX=x；
int-nextY=y；
//int[]toCheck=Collections.shuffle（Arrays.asList（{1,2,3,4,5,6,7,8,9}））；
int[]toCheck={1,2,3,4,5,6,7,8,9}；
Collections.shuffle（Arrays.asList（toCheck））；
对于（int i=0；i 2）
如果（y>5）
y=6；
其他的
cornerY=3；
对于（var i=cornerX；iJava:
你的循环迭代器在nextBoard中的范围是1到9。我想你不是这个意思。函数legalMove中也是如此……将cornerX和cornerY初始化为0。Java:
您应该初始化板
变量，您可能需要在构造函数中初始化它：
public class SudokuGenerator {
public static final int BOARD_WIDTH = 9;
public static final int BOARD_HEIGHT = 9;
public SudokuGenerator() {
board = new int[BOARD_WIDTH][BOARD_HEIGHT];
}
}
我认为函数nextBoard中的循环迭代器是错误的：
用于（int i=1；i在Java数组中，索引是从零开始的。在nextBoard
中，您将1..9
循环到i
中，并将其用作中的索引来检查，这将跳过索引0
处的第一个元素，并超过数组的末尾。如果行包含ngtoCheck[i]
在Java代码中，当i
等于9
时达到：
我将把它翻译成psuedocode：
for all z values:
If for current (x,y), the number 'z' is legal then:
insert z to current (x,y)
if finished
hooray!
else
go to next square
else try next number
但是，如果你不能把任何数字放在那里，因为它最终是非法的（也就是一块你不能在一个特定的方块中插入任何数字的板），那该怎么办
您不需要解决这个问题。您需要做的是通过回溯实现它：
for all z values:
If for current (x,y) the number 'z' is legal then:
insert z to current (x,y)
go to next(x,y)
try to complete the board // recursive call
if you completed the board // == the result of the recursion is legal
return the completed board
If all z values have been attempted
return "cannot complete board"
increment z, try again with current (x,y)
有趣的问题是，我刚刚注意到Java代码中有一个bug：调用Collection.shuffle（）是否没有用，因为toCheck数组在调用后将保持未修改（未缓冲）状态？下面是我的快速修复方法（我相信还有更聪明的方法）：
List lst=Arrays.asList（1,2,3,4,5,6,7,8,9）；
收藏。洗牌（lst）；
对于（inti=0；iimport java.io.File；
导入java.io.FileNotFoundException；
导入java.util.array；
导入java.util.Scanner；
导入java.util.logging.Level；
导入java.util.logging.Logger；
公共级SudokuNrupen{
公共静态int[][]p；
公共静态int tmp[]；
公共静态int tmp2D[]]；
公共静态void main（字符串[]args）{
tmp=新整数[9]；
tmp2D=新整数[3][3]；
p=新整数[9][9]；
System.out.print（“在下面输入文件名”）；
扫描仪扫描=新扫描仪（System.in）；
字符串名称=scan.nextLine（）；
文件文件=新文件（名称）；
如果（file.exists（））{
试一试{
扫描仪内嵌=新扫描仪（文件）；
对于（int i=0；iWhoops，看起来我粘贴了一个旧版本的代码。我会解决这个问题。把代码放在问题中，而不是放在粘贴箱中。我知道你在那里做什么，我明白了。我以为我已经通过使用递归堆栈来处理了。如果平方P在4是合法的，那么就转到平方Q，那里没有任何东西是合法的，递归不是回到P，然后在5处尝试它？它不会-你没有参与回溯的代码。问题的核心是一个决定：如果它有效，很好，否则，尝试下一个选项。你没有一个条款来处理“如果我的猜测是合法的，但我不能从那里解决它怎么办？”-这基本上意味着您需要保存当前电路板，在第一次合法猜测的情况下尝试，如果没有解决方案，请将其视为错误的猜测。我已经做了您建议的更改，但问题仍然存在。我仍然不完全理解为什么在递归调用失败后，函数停止运行。您需要对ac进行递归调用除了x和y值、数字和要处理的电路板。这样，您只需发送一个带有合法猜测的电路板的.clone（）（例如，如果失败，将平方0标记为-1）。首先执行结束条件，然后在开始时进行迭代（如果x==8，然后尝试x==0和y++，等等），然后执行类似于：int[][]board=对下一个x，y使用this.clone（）进行递归调用…如果board[0][0]==-1，递归调用并递增值尝试检查此错误，然后发布一个更具体的问题。我已经修复了这些错误。正如我所说，这是旧代码。如果您想解释x和/或y如何设置为9，那就太好了！完美@SomeKittens。我现在更新了我的问题，希望它有帮助。我已经修复了，但e问题仍然存在。看起来x和/或y不知何故被设置为9，我不知道为什么。哇，这是过去的一次爆炸。你是对的，当我在全班面前演示时，我们发现了这一点。令人尴尬。请更新你以前的答案，而不是创建一个全新的答案。
for all z values:
If for current (x,y) the number 'z' is legal then:
insert z to current (x,y)
go to next(x,y)
try to complete the board // recursive call
if you completed the board // == the result of the recursion is legal
return the completed board
If all z values have been attempted
return "cannot complete board"
increment z, try again with current (x,y)
List<Integer> lst = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
Collections.shuffle(lst);
for (int i=0; i<lst.size(); i++)
toCheck[i] = lst.get(i);
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
public class SudokuNrupen {
public static int[][] p;
public static int tmp[] ;
public static int tmp2D[][] ;
public static void main(String[] args){
tmp = new int[9];
tmp2D = new int[3][3];
p = new int[9][9];
System.out.print("Enter the name of he file below ");
Scanner scan = new Scanner (System.in);
String name = scan.nextLine();
File file = new File( name );
if ( file.exists()){
try {
Scanner inFile = new Scanner( file );
for(int i=0; i<9; i++){
for(int j=0; j<9; j++){
if(inFile.hasNextInt()){
p[i][j] = inFile.nextInt();
}
}
}
inFile.close();
} catch (FileNotFoundException ex) {
Logger.getLogger(SudokuNrupen.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
}
}
display(p);
solve(p);
System.out.println("Solved Sudoku is:");
display(p);
}
public static void display(int [][] p)
{
for(int i=0; i<p.length;i++)
{
for(int j=0; j<p[i].length;j++)
{
System.out.print(" ");
if(p[i][j]<10) System.out.print(p[i][j] + " ");
else System.out.print(p[i][j]);
System.out.print(" ");
}
System.out.println();
}
}
public static boolean solve(int [][] p)
{
if(!isValidSudoku(p))
{
return false;
}
if(isComplete(p)==true)
{
return true;
}
for(int i=0; i<9; i++)
{
for(int j=0 ; j<9 ; j++)
{
if(p[i][j]==0)
{
int k=1;
while(k<=9)
{
p[i][j]=k;
if(solve(p))
{
return true;
}
else k++;
}
p[i][j]=0;
return false;
}
}
}
return true;
}
public static boolean isComplete(int [][]p)
{
for(int i=0; i<9; i++)
{
for(int j=0 ; j<9 ; j++)
{
if(p[i][j]==0){
return false;
}
}
}
return true;
}
public static boolean isRepeated(int [] a)
{
for(int i=0; i<8; i++)
{
if((a[i]!=0 || a[i+1]!=0))
{
if(a[i]==a[i+1]){
return true;
}
}
}
return false;
}
public static boolean isDuplicateEx0(int [][]p)
{
for(int i=0; i<p[0].length; i++)
{
for(int j=0 ; j<9 ; j++)
{
tmp[j]=p[i][j];
}
Arrays.sort(tmp);
System.out.println(Arrays.toString(tmp));
if(isRepeated(tmp)==true)
{
System.out.println("Duplicates are found in row");
return true;
}
}
display(p);
for(int j=0; j<p[0].length; j++)
{
for(int i=0 ; i<9 ; i++)
{
tmp[i]=p[i][j];
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
System.out.println("Duplicates are found in columns");
return true;
}
}
display(p);
for(int z=0;z<9;z++){
tmp[z]=0;
}
int x=0,y=0;
for(int i=0; i<3;i++)
{
y=0;
for(int j=0;j<3;j++)
{
tmp2D[x][y]=p[i][j];
y++;
}
x++;
}
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
tmp[(i*tmp2D.length) + j] = tmp2D[i][j];
}
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
return true;
}
for(int z=0;z<9;z++){
tmp[z]=0;
}
x=0;
y=0;
for(int i=0; i<3;i++)
{
y=0;
for(int j=3;j<6;j++)
{
tmp2D[x][y]=p[i][j];
y++;
}
x++;
}
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
tmp[(i*tmp2D.length) + j] = tmp2D[i][j];
}
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
return true;
}
for(int z=0;z<9;z++){
tmp[z]=0;
}
x=0;
y=0;
for(int i=0; i<3;i++)
{
y=0;
for(int j=6;j<9;j++)
{
tmp2D[x][y]=p[i][j];
y++;
}
x++;
}
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
tmp[(i*tmp2D.length) + j] = tmp2D[i][j];
}
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
return true;
}
for(int z=0;z<9;z++){
tmp[z]=0;
}
x=0;
y=0;
for(int i=3; i<6;i++)
{
y=0;
for(int j=0;j<3;j++)
{
tmp2D[x][y]=p[i][j];
y++;
}
x++;
}
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
tmp[(i*tmp2D.length) + j] = tmp2D[i][j];
}
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
return true;
}
for(int z=0;z<9;z++){
tmp[z]=0;
}
x=0;
y=0;
for(int i=3; i<6;i++)
{
y=0;
for(int j=3;j<6;j++)
{
tmp2D[x][y]=p[i][j];
y++;
}
x++;
}
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
tmp[(i*tmp2D.length) + j] = tmp2D[i][j];
}
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
return true;
}
for(int z=0;z<9;z++){
tmp[z]=0;
}
x=0;
y=0;
for(int i=3; i<6;i++)
{
y=0;
for(int j=6;j<9;j++)
{
tmp2D[x][y]=p[i][j];
y++;
}
x++;
}
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
tmp[(i*tmp2D.length) + j] = tmp2D[i][j];
}
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
return true;
}
for(int z=0;z<9;z++){
tmp[z]=0;
}
x=0;
y=0;
for(int i=6; i<9;i++)
{
y=0;
for(int j=0;j<3;j++)
{
tmp2D[x][y]=p[i][j];
y++;
}
x++;
}
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
tmp[(i*tmp2D.length) + j] = tmp2D[i][j];
}
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
return true;
}
for(int z=0;z<9;z++){
tmp[z]=0;
}
x=0;
y=0;
for(int i=6; i<9;i++)
{
y=0;
for(int j=3;j<6;j++)
{
tmp2D[x][y]=p[i][j];
y++;
}
x++;
}
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
tmp[(i*tmp2D.length) + j] = tmp2D[i][j];
}
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
return true;
}
for(int z=0;z<9;z++){
tmp[z]=0;
}
x=0;
y=0;
for(int i=6; i<9;i++)
{
y=0;
for(int j=6;j<9;j++)
{
tmp2D[x][y]=p[i][j];
y++;
}
x++;
}
for(int i=0; i<3; i++)
{
for(int j=0; j<3; j++)
{
tmp[(i*tmp2D.length) + j] = tmp2D[i][j];
}
}
Arrays.sort(tmp);
if(isRepeated(tmp)==true)
{
return true;
}
return false;
}
public static boolean isValidSudoku(int [][] p)
{
return (!isDuplicateEx0(p));
}
}