LeetCode 第 37 題 (Sudoku Solver)

liyuanbhu發表於2016-04-19

LeetCode 第 37 題 (Sudoku Solver)

Write a program to solve a Sudoku puzzle by filling the empty cells.
Empty cells are indicated by the character ‘.’.
You may assume that there will be only one unique solution.

這個題目說實話用來作為面試題不太適合。除非以前做個,否則很少有人能在很短時間內做完。
下面是我寫的一個解答。儘量寫的比較易懂,沒有追求執行速度。簡單的來說這個演算法就是試填 + 遞迴。

class Solution
{
public:
    /**
     * @brief 找到第一個需要填數字的位置
     * @para pos 通過 pos 返回位置座標, pos[0] 為行號, pos[1] 為列號
     */
    bool findFirstEmptyPos(vector<vector<char>>& board, int pos[2])
    {
        for (int i = 0; i < 9; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 9; j++)
            {
                if (board[i][j]  == '.')
                {
                    pos[0] = i;
                    pos[1] = j;
                    return true;
                };
            }
        }
        return false;
    }
    /**
     * @brief 判斷一個數是否已經在這一3*3的小方塊中出現過了
     */
    bool containInBlock(vector<vector<char>>& board, int element, int row, int col)
    {
        int i = row / 3;
        int j = col / 3;
        for (int ii = 0; ii < 9 / 3; ii++)
        {
            for(int jj = 0; jj < 9 / 3; jj++)
            {
                if (board[i * 3 + ii][j * 3 + jj] == element) return true;
            }
        }
        return false;
    }
    /**
     * @brief 判斷一個數是否已經在這一列出現過了
     */
    bool containInCol(vector<vector<char>>& board, int element, int col)
    {
        for (int i = 0; i < 9; i++)
        {
            if (board[i][col] == element) return true;
        }
        return false;
    }
    /**
     * @brief 判斷一個數是否已經在這一行出現過了
     */
    bool containInRow(vector<vector<char>>& board, int element, int row)
    {
        for (int i = 0; i < 9; i++)
        {
            if (board[row][i] == element) return true;
        }
        return false;
    }
    bool sudoku(vector<vector<char>>& board)
    {
        bool isOk;
        int pos[2];
        isOk = findFirstEmptyPos(board, pos); // 找到第一個需要填的位置
        if(isOk == false) return true; // 如果都填滿了,返回 true. 表示成功的找到解了

        for(int j = '1'; j <= '9'; j ++)
        {
            if( containInRow(board, j, pos[0]) ) continue;
            if( containInCol(board, j, pos[1]) ) continue;
            if( containInBlock(board, j, pos[0], pos[1]) ) continue;

            board[ pos[0] ][ pos[1] ] = j; // j 是一個可以填的值,試填之
            isOk = sudoku( board );
            if(isOk == true)
            {
                // 到這裡了說明 j 填對了,並且後面的數也都填好了
                return true;
            }
            board[ pos[0] ][ pos[1] ] = '.'; // 到這裡說明 j 填的不對,恢復 board,重新填
        }
        return false; // 到這裡了說明 1-9都試了全都不對,表明當前狀態無解
    }
    void solveSudoku(vector<vector<char>>& board)
    {
        sudoku(board);
    }
};

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