數獨遊戲

iamzxf發表於2014-12-19

藍橋杯校內選擇賽第6題,原題如下:

你一定聽說過“數獨”遊戲。
如下圖所示,玩家需要根據9×9盤面上的已知數字,推理出所有剩餘空格的數字,並滿足每一行、每一列、每一個同色九宮內的數字均含1-9,不重複。
數獨的答案都是唯一的,所以,多個解也稱為無解。
本圖的數字據說是芬蘭數學家花了3個月的時間設計出來的較難的題目。但對會使用計算機程式設計的你來說,恐怕易如反掌了。
本題的要求就是輸入數獨題目,程式輸出數獨的唯一解。我們保證所有已知資料的格式都是合法的,並且題目有唯一的解。
格式要求,輸入9行,每行9個數字,0代表未知,其它數字為已知。
輸出9行,每行9個數字表示數獨的解。

例如:
輸入(即圖中題目):
005300000
800000020
070010500
400005300
010070006
003200080
060500009
004000030
000009700


程式應該輸出:
145327698
839654127
672918543
496185372
218473956
753296481
367542819
984761235
521839764


再例如,輸入:
800000000
003600000
070090200
050007000
000045700
000100030
001000068
008500010
090000400

程式應該輸出:
812753649
943682175
675491283
154237896
369845721
287169534
521974368
438526917
796318452


資源約定:
峰值記憶體消耗 < 256M
CPU消耗  < 2000ms
請嚴格按要求輸出,不要畫蛇添足地列印類似:“請您輸入...” 的多餘內容。
所有程式碼放在同一個原始檔中,除錯通過後,拷貝提交該原始碼。
注意: main函式需要返回0
注意: 只使用ANSI C/ANSI C++ 標準,不要呼叫依賴於編譯環境或作業系統的特殊函式。
注意: 所有依賴的函式必須明確地在原始檔中 #include <xxx>, 不能通過工程設定而省略常用標頭檔案。
提交時,注意選擇所期望的編譯器型別。

利用回溯法,參考程式碼如下:

#include <stdio.h>
int a[9][9];

int place(int x, int y) //二者分別是陣列對應的行地址和列地址,取值為0-8
{
	int up, down, left, right;
	int i,j;

	up=x/3*3;
	down=up+3;

	left=y/3*3;
	right=left+3;

	//以下分三種情況判斷是否在x,y對應的位置放這個數,如果不可以放,返回0,如果可以放,返回1,會進一步迭代
	
	for(i=0;i<9;i++){
		if(a[x][y]==a[i][y] && i!=x && a[i][y]!=0)
			return 0;		
	}

	for(i=0;i<9;i++){
		if (a[x][y]==a[x][i] && i!=y && a[x][i]!=0)
			return 0;		
	}

	for(i=up;i<down;i++)
	{
		for(j=left;j<right;j++)
			if(i!=x || j!=y)
			{
				if(a[i][j]==a[x][y] && a[i][j]!=0)
					return 0;
			}
	}

	return 1;	
}


void backtrack(int t)
{
	int i,j;
	int x,y;

	if(t==81)
	{
		printf("\n=============================\n");
		for(i=0;i<9;i++)
		{
			for(j=0;j<9;j++)
				printf("%d",a[i][j]);		

			putchar('\n');
		}
	}
	else
	{
		x=t/9;
		y=t%9; //將這個轉換為相應的陣列行座標和列座標

		if(a[x][y]!=0)
		{
			backtrack(t+1);
		}
		else
		{
			for(i=1;i<10;i++)
			{
				a[x][y]=i;
				if(place(x,y)==1)
					backtrack(t+1);
				a[x][y]=0;
			}
		}
	}
}

int main()
{
	char str[9][9];
	int i,j;

	for(i=0;i<9;i++)
		gets(str[i]);

	for(i=0;i<9;i++)
		for(j=0;j<9;j++)
			a[i][j]=str[i][j]-'0';
	
	backtrack(0);

	return 0;

}



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