回溯法——解数独

简介: 回溯法——解数独

image.png

其实和迷宫问题类似思想都是填写每个位置如果重复换数字,填不下去了就回溯,但是这个题目有两个难点:

1.如果判断横方向竖方向还有,9宫格里面是否重复,判断比较难。

2.迷宫问题只有方向4个状态量,可是解数独状态量有填写9个数字加上4个方向,两组状态量,递归体怎么填写是很困难的。


①先说判断

image.png

②再说两组状态量

一开始我尝试代码,这种形式

for(1~9尝试)
  for(四个方向遍历)
    dfs()

但是这样做会有一个很大的问题,你不知道递归终止的条件,什么意思?

下面这段代码演示四个方向递归的搜索过程,假如说中间有点不能访问,我们又要从该点向四个方向dfs,那么访问完所有点,最后一个点是哪个,这是不确定的。

#include<iostream>
using namespace std;
char broad[9][9];
int dx[4] = { 0,1,-1,0 };
int dy[4] = { 1,0,0,-1 };
void dfs(int a1, int b1) {
        system("cls");
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            cout << endl;
            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                cout << broad[i][j] << " ";
            }
        }
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
                broad[a1][b1] = '#';
                int x = a1 + dx[i];
                int y = b1 + dy[i];
                if (x >= 0 && x <= 8 && y >= 0 && y <= 8&&broad[x][y]=='*') {
                    cout << endl;
                    cout << x << " " << y << endl;
                    dfs(x, y);
                }          
        }
}
int main() {
    memset(broad, '*', sizeof(broad));
    dfs(0, 0);
    int x = 0, y = 0;
}

解决办法就是

> dfs(x + (y + 1) / 9, (y + 1) % 9);

改段代码意思就是,当y走到8了,x换行,y又从0开始,保证顺序按每行从左往右,结束换行。这样dfs结束的点就是x=9的时候。

最终代码:

#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
char a[9][9];
bool r[9][10];
bool c[9][10];
bool b[9][10];
bool judge(int x, int y) {
    int num = a[x][y]-'0';
    int block = x / 3 * 3 + y / 3;
    if (r[x][num] == 1 || c[y][num] == 1 || b[block][num] == 1) {
        return false;
    }
    return true;
}
void dfs(int x, int y) {
    if (x == 9) {
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            cout << endl;
            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                cout << a[i][j] << " ";
            }
        }
        exit(0);
    }
    if (a[x][y] == '.') {
        for (char ch = '1'; ch <= '9'; ++ch) {
            a[x][y] = ch;
            if (judge(x, y)) {
                int num = ch - '0';
                int block = (x / 3) * 3 + y / 3;
                r[x][num] = 1;
                c[y][num] = 1;
                b[block][num] = 1;
                dfs(x + (y + 1) / 9, (y + 1) % 9);
                r[x][num] = 0;
                c[y][num] = 0;
                b[block][num] = 0;
            }
            a[x][y] = '.';
        }
    }
    else {
        dfs(x + (y + 1) / 9, (y + 1) % 9);
    }
}
int main() {  
    //4.....8.5.3..........7......2.....6.....8.4......1.......6.3.7.5..2.....1.4......
    memset(r, 0, sizeof(r));
    memset(c, 0, sizeof(c));
    memset(b, 0, sizeof(b));
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        for (int j = 0; j < 9; j++) {
            cin >> a[i][j];
            if (a[i][j] != '.') {
                //错误原因。。。。之前一直输入没判断
                int num = a[i][j] - '0';
                r[i][num] = 1;
                c[j][num] = 1;
                int block = i / 3 * 3 + j / 3;
                b[block][num] = 1;
            }
        }
    }
    dfs(0, 0);
}
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