摘要：花了1周多时间学习了C语言，开始练手写解数独游戏的程序。
作者：乌龙哈里
时间：2015-11-22
平台：Window7 64bit,TCC 0.9.26(x86-64 Win64)
参考：
章节：
正文：
原来也用C#和Go语言写过，主要思路是暴力撞大运破解。思路什么的在程序了都注释了，不多说了。可能是没用什么先进的算法，感觉C解题速度和C#差不多（除了C#第一次运行之外），基本上出来一个数独表都不用1秒。
附完整程序：
1 /***************************************************
2 *数独表
3 *作者：乌龙哈里
4 *编写时间：2015-11-21
5 *修改时间：2015-11-22
6 *思路：
7 1、每个表元素结构属性有：
8 值Value，回溯标志IsBack，可选值数量Remain,可选值数组Selection[9];
9 2、根据规则，把数独表看成27个，每个含有9个元素的行列块组；
10 为了循环方便，分成：0-8:行组，9-17：列组，18-26：块组；
11 3、找出最少要填空格的行列块组,开始填写。填完这个再找下个最少的；
12 4、填写时先从行列块组中挑出剩下可填写的数字，从中随机找个值；
13 5、没有可选的时候，开始从回溯表中回到上一步，
14 回溯时如果可选值数量大于1时，则抛弃先前所填值，用另外的
15 值来尝试。
16 ****************************************************/
17
18 #include <stdio.h>
19 #include <stdlib.h>
20
21 /*
22 *把表看成27组，每组9个元素，
23 * 0-8:行组，9-17：列组，18-26：块组
24 行内序号：从左到右 012345678
25 列内序号：从上到下 012345678
26 块内序号：012
27 345
28 678
29 *GetRcb():根据index计算出行列块
30 *参数：index: 序号 0-81,flag:0-2,0-行,1-列，2-块
31 *
32 *GetNum():根据行列块组rcb和块内序号index计算出在数独表中的序号
33 */
34 int GetRcb(int index,int flag){
35 int result=-1;
36 switch(flag){
37 case 0:
38 result=index / 9;
39 break;
40 case 1:
41 result=index % 9+9;
42 break;
43 case 2:
44 result=index/9/3*3+index%9/3+18;
45 break;
46 }
47 return result;
48 }
49
50 int GetNum(int rcb,int index){
51 int result=-1;
52 int flag=rcb/9;
53 switch(flag){
54 case 0:
55 result=rcb*9+index;
56 break;
57 case 1:
58 result=rcb-9+index*9;
59 break;
60 case 2:
61 result=(rcb-18)/3*27+(rcb-18)%3*3+index/3*9+index%3;
62 break;
63 }
64 return result;
65 }
66
67 //定义：数独表、表内元素结构、回溯表,回溯只记录30步
68 typedef signed char byte;
69 typedef char bool;
70
71 #define true 1
72 #define false 0
73
74 byte SudokuTable[81]={0};
75
76 #define STEP 30
77 int RecallTable[STEP]={-1};
78
79 typedef struct element{
80 byte Value;
81 bool IsBack;
82 byte Remain;
83 byte Selection[9];
84 }Sudoku;
85
86 Sudoku *sdk;
87
88 /*
89 初始化数独元素:
90 */
91 void InitSudoku(void){
92 sdk=(Sudoku*)malloc(81*sizeof(Sudoku));
93 for(int i=0;i<81;i++){
94 sdk[i].Value=SudokuTable[i];
95 sdk[i].IsBack=false;
96 sdk[i].Remain=9;
97 }
98 }
99
100 //查找最少空的行列块,用意：从这个开始填空
101 int GetFirstRcb(void){
102 int result=0;
103 int lessNum=9;
104 int n;
105 for(int i=0;i<27;i++){
106 n=9;
107 for (int j=0;j<9;j++){
108 if(sdk[GetNum(i,j)].Value>0){
109 n--;
110 }
111 }
112 if(n>0 && n<lessNum){
113 result=i;
114 lessNum=n;
115 }
116 }
117 return result;
118 }
119
120 //整理可选值数组，把0值丢后面，可选值放前面，返回可选数
121 byte Arrange(int index){
122 byte result=0;
123 for(int i=0;i<9;i++){
124 if(sdk[index].Selection[i]>0){
125 sdk[index].Selection[result]=sdk[index].Selection[i];
126 if(i!=result){sdk[index].Selection[i]=0;}
127 result++;
128 }
129 }
130 return result;
131 }
132 /*
133 *设置可填写数字数组：
134 遍历元素所属的行列块中元素，在Selection数组中把用过的值设成0；
135 */
136 void SetSelection(int index){
137 for(int i=0;i<9;i++){sdk[index].Selection[i]=i+1;}
138 int rcb;
139 int n;
140 for(int i=0;i<3;i++){
141 rcb=GetRcb(index,i);
142 for(int j=0;j<9;j++){
143 n=GetNum(rcb,j);
144 if(sdk[n].Value>0){
145 sdk[index].Selection[sdk[n].Value-1]=0;
146 }
147 }
148 }
149 sdk[index].Remain=Arrange(index);
150 }
151
152 //随机选出可填写值
153 byte GetValue(int index){
154 byte result=0;
155 srand((unsigned int)time(0));
156 int n=rand()%sdk[index].Remain;
157 result=sdk[index].Selection[n];
158 sdk[index].Selection[n]=0;
159 sdk[index].Remain=Arrange(index);
160 return result;
161 }
162
163 /*
164 回溯，如果回溯表内没有记录，返回-1
165 如果可选值数量大于0的，则把回溯标记设成true
166 */
167 int Recall(void){
168 int index;
169 for(int i=0;i<STEP;i++){
170 if(RecallTable[i]>-1){
171 index=RecallTable[i];
172 sdk[index].Value=0;
173 RecallTable[i]=-1;
174 if(sdk[index].Remain==0){
175 sdk[index].IsBack=false;
176 }
177 else{
178 sdk[index].IsBack=true;
179 return index;
180 }
181 }
182 }
183 return -1;
184 }
185 /*
186 填写回溯表
187 从后往前填写，满了就移动
188 */
189 void WriteRecallTable(int index){
190 if(RecallTable[0]>-1){
191 for(int i=STEP-1;i>0;i--){
192 RecallTable[i]=RecallTable[i-1];
193 }
194 RecallTable[0]=index;
195 }
196 else{
197 for(int i=0;i<STEP;i++){
198 if(RecallTable[i]>-1){
199 RecallTable[i-1]=index;
200 break;
201 }
202 }
203 }
204 }
205 /*
206 根据行列块分组来填写元素。
207 如果是回溯回来的，则抛弃掉现有的值，即不SetSelection()，
208 因为GetValue()选出值后会把所填写的值从可选值数组中除去，
209 而SetSelection()是根据所有行列块组的元素值选出剩下的可填值，
210 包括了上次行不通的值。
211 */
212 bool WriteRcb(int rcb){
213 int index;
214 for(int i=0;i<9;i++){
215 index=GetNum(rcb,i);
216 if(sdk[index].Value==0){
217 if(sdk[index].IsBack==false){
218 SetSelection(index);
219 }
220 if (sdk[index].Remain==0){
221 return false;
222 }
223 sdk[index].Value=GetValue(index);
224 sdk[index].IsBack=true;
225 WriteRecallTable(index);
226 }
227 }
228 return true;
229 }
230 //判断填完没有
231 bool Completed(void){
232 for(int i=80;i>-1;i--){
233 if(sdk[i].Value==0) {
234 return false;
235 }
236 }
237 return true;
238 }
239 //填写全表
240 void FillTable(void){
241 int loop=1000;
242 int firstRcb=GetFirstRcb();
243
244 while(loop>0 && Completed()==false){
245 if(WriteRcb(firstRcb)==false){
246 if(Recall()==-1){
247 printf("Unlucky,cannot solve!\n");
248 break;
249 }
250 }
251 firstRcb=GetFirstRcb();
252 loop--;
253 }
254 }
255
256 /*************************************
257 *各种输出显示模块
258 **************************************/
259 // //按行列块分组显示元素序号
260 // void DisplayRcb(void){
261 // for (int i = 0; i <27;i++){
262 // if(i%9==0){printf("\n");}
263 // printf("%2d: ", i%9);
264 // for (int j = 0; j <9; j++){
265 // printf("%2d ",GetNum(i,j));
266 // }
267 // printf("\n");
268 // }
269 // }
270 //显示所有数独表元素
271 void Display(void){
272 for(int i=0;i<9;i++){
273 if(i==3 || i==6){
274 printf("------+------+------\n");
275 }
276 for(int j=0;j<9;j++){
277 if(j==3 || j==6){ printf("|");}
278 printf("%2d",sdk[i*9+j].Value);
279 }
280 printf("\n");
281 }
282 }
283 // //显示元素可选数字
284 // void DisplayRemain(int index){
285 // printf("element %d remain %d selecttion: ",index,sdk[index].Remain);
286 // for(int i=0;i<9;i++){
287 // printf("%d ",sdk[index].Selection[i]);
288 // }
289 // printf("\n");
290 // }
291
292 /********************************
293 *Main
294 *********************************/
295 int main(void){
296 InitSudoku();
297 FillTable();
298 Display();
299 free(sdk);
300 return 0;
301 }
时间： 2024-11-08 18:23:30