遞歸回溯生成和解決數獨問題c/c++

數獨

程序地址https://github.com/papicheng/blog/tree/master/%E6%95%B0%E7%8B%AC

一、遊戲規則介紹：

數獨是源自18世紀瑞士的一種數學遊戲。是一種運用紙、筆進行演算的邏輯遊戲。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、每一個粗線宮（3*3）內的數字均含1-9，不重複。

• 程序介紹：

1. 數獨生成程序(sudokuGenerate.cpp)

生成數獨的算法思想：回溯法，遞歸實現深度優先搜索

函數簡介：

1. void randomFirstRow(char a0[], int n) /*隨機生成第一行*/
2. int Digit(char a[][COL], int i, int j)/*遞歸填充一個數字*/
3. void createSudoku(char a[][COL])/*封裝後的數獨生成函數*/
4. void createStartinggrid(const char a[][COL], char                   b[][COL], int numDigits)/*隨機生成初盤*/
5. int checkSudoku(const char a[][COL])/*按規則檢查函數*/
6. void printToFile(const char a[][COL], const char                            filename[])/*打印數獨數組到文件*/
7. void createSudokuToFile(void)/*批量生成數獨初盤到文件中*/

主要變量：

#define MAXNUM 1000   /*數獨遊戲個數*/

#define SEED 20171212 /*用於隨機數生成的種子*/

1. 模擬學生端程序(sudokuStudentEnd.cpp)

解決數獨問題的算法思想：與生成數獨一致。

函數簡介：

1. int checkSudoku(const char a[][COL])/*按規則檢查函數*/
2. void printSudoku(const char a[][COL])/*打印數獨到屏幕*/
3. void readFromFile(char a[][COL],

const char filename[])/*從一個文件中讀取數獨*/

1. int Solve(const char a[][COL],char b[][COL], int i,

int j)/*遞歸解決數獨*/

1. void solveSudoku(const char a[][COL],

char b[][COL])/*封裝後的解數獨函數*/

1. 主函數負責遍歷讀取sudoku目錄中的全部數獨初盤，調用解數獨函數，並計算時間，檢查解的正確性，如果出錯立刻輸出錯誤提示並結束程序。最後輸出求解全部數獨問題花費的時間。

主要變量：

#define MAXNUM 1000   /*數獨遊戲個數，初始階段可以設置成100，即                      只做前100道題*/

1. 待解決程序（sudokuStudentEnd_toBeSolved.cpp）

內容與模擬學生端程序基本一致，主要做了以下修改：

1. 刪除readFromFile函數的函數體，考察學生的文件讀寫能力；
2. 刪除Solve函數；
3. 刪除solveSudoku函數的函數體。其中：
   1. 參數const char a[][COL]表示初盤二維數組；
   2. 參數char b[][COL]表示解的二維數組。

• 任務要求：

1. 老師利用sudokuGenerate.cpp生成包含1000道數獨問題的sudoku文件夾；
2. 將sudoku文件夾和sudokuStudentEnd_toBeSolved.cpp發佈給學生（sudoku文件夾和sudokuStudentEnd_toBeSolved.cpp必須在同一目錄下）；
3. 學生需要補充readFromFile函數和Solve函數，完成1000道數獨問題的求解。
4. 並且，程序的運行時間必須低於模擬學生端程序的時間（200s以內）。

• 評分標準：

1. 正確解決數獨問題，並且時間控制在200s以內可以得到滿分。
2. 用時最短的前三名學生獲得額外的分數獎勵。

程序運行效果圖

注：生成的數獨會以TXT文件格式保存，解算數獨的時候需要從txt文件中讀取數據。

程序地址https://github.com/papicheng/blog/tree/master/%E6%95%B0%E7%8B%AC