蓝桥杯决赛 方块填数


【编程题】(满分33分)

    “数独”是当下炙手可热的智力游戏。一般认为它的起源是“拉丁方块”,是大数学家欧拉于1783年发明的。

    如图[1.jpg]所示:6x6的小格被分为6个部分(图中用不同的颜色区分),每个部分含有6个小格(以下也称为分组)。
   
    开始的时候,某些小格中已经填写了字母(ABCDEF之一)。需要在所有剩下的小格中补填字母。

    全部填好后,必须满足如下约束:

    1. 所填字母只允许是A,B,C,D,E,F 中的某一个。

    2. 每行的6个小格中,所填写的字母不能重复。

    3. 每列的6个小格中,所填写的字母不能重复。

    4. 每个分组(参见图中不同颜色表示)包含的6个小格中,所填写的字母不能重复。

    为了表示上的方便,我们用下面的6阶方阵来表示图[1.jpg]对应的分组情况(组号为0~5):
000011
022013
221113
243333
244455
445555
 
    用下面的数据表示其已有字母的填写情况:
02C
03B
05A
20D
35E
53F

    很明显,第一列表示行号,第二列表示列号,第三列表示填写的字母。行号、列号都从0开始计算。

    一种可行的填写方案(此题刚好答案唯一)为:

E F C B D A
A C E D F B
D A B E C F
F B D C A E
B D F A E C
C E A F B D

    你的任务是:编写程序,对一般的拉丁方块问题求解,如果多解,要求找到所有解。

【输入、输出格式要求】

    用户首先输入6行数据,表示拉丁方块的分组情况。

    接着用户输入一个整数n (n<36), 表示接下来的数据行数

    接着输入n行数据,每行表示一个预先填写的字母。

    程序则输出所有可能的解(各个解间的顺序不重要)。

    每个解占用7行。

    即,先输出一个整数,表示该解的序号(从1开始),接着输出一个6x6的字母方阵,表示该解。

    解的字母之间用空格分开。

    如果找不到任何满足条件的解,则输出“无解”

    例如:用户输入:
000011
022013
221113
243333
244455
445555
6
02C
03B
05A
20D
35E
53F

    则程序输出:
1
E F C B D A
A C E D F B
D A B E C F
F B D C A E
B D F A E C
C E A F B D

   再如,用户输入:
001111
002113
022243
022443
544433
555553
7
04B
05A
13D
14C
24E
50C
51A
    则程序输出:
1
D C E F B A
E F A D C B
A B F C E D
B E D A F C
F D C B A E
C A B E D F
2
D C E F B A
E F A D C B
A D F B E C
B E C A F D
F B D C A E
C A B E D F
3
D C F E B A
A E B D C F
F D A C E B
B F E A D C
E B C F A D
C A D B F E
4
D C F E B A
B E A D C F
A D C F E B
F B E A D C
E F B C A D
C A D B F E
5
D C F E B A
E F A D C B
A B C F E D
B E D A F C
F D B C A E
C A E B D F
6
D C F E B A
E F A D C B
A B D F E C
B E C A F D
F D B C A E
C A E B D F
7
D C F E B A
E F A D C B
A D B F E C
B E C A F D
F B D C A E
C A E B D F
8
D C F E B A
F E A D C B
A D B C E F
B F E A D C
E B C F A D
C A D B F E
9
D C F E B A
F E A D C B
A F C B E D
B D E A F C
E B D C A F
C A B F D E


【注意】

    请仔细调试!您的程序只有能运行出正确结果的时候才有机会得分!
   
    在评卷时使用的输入数据与试卷中给出的实例数据可能是不同的。

    请把所有函数写在同一个文件中,调试好后,拷贝到【考生文件夹】下对应题号的“解答.txt”中即可。
   
    相关的工程文件不要拷入。
   
    源代码中不能使用诸如绘图、Win32API、中断调用、硬件操作或与操作系统相关的API。
   
    允许使用STL类库,但不能使用MFC或ATL等非ANSI c++标准的类库。

    例如,不能使用CString类型(属于MFC类库);例如,不能使用randomize, random函数(不属于ANSI C++标准)

 

package acm.lanqiao;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;



public class TC05 {

	private static char [][] group = new char[6][6];
	private static char [][] map = new char[6][6];
	private static char [] fill= new char[]{'A','B','C','D','E','F'};
	private static int count = 0;
	private static Map<String,Character> initValue = new HashMap<String,Character>(); 
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		String str = null;
		while(in.hasNext()){
			count = 0;
			fillArray(map);
			initValue.clear();
			for(int i = 0; i < 6; ++i){
				str = in.next();
				group[i] = str.toCharArray();
			}
			int n = in.nextInt();
			for(int i = 0; i < n; ++i){
				str = in.next();
				int row = str.charAt(0)-'0';
				int col = str.charAt(1)-'0';
				char ch = str.charAt(2);
				initValue.put(row+""+col, ch);
				map[row][col] = ch;
			}
			dfs(0);
		}
	}
	
	private static void fillArray(char [][] array){
		for(int i = 0; i < array.length; ++i){
			for(int j = 0; j < array[i].length; ++j){
				array[i][j] = ' ';
			}
		}
	}
	
	private static void dfs(int curDeep){
		if(curDeep >= 36){
			count++;
			show(map);
			return;
		}
		int row = curDeep/map.length;
		int col = curDeep%map[row].length;
		if(initValue.containsKey(row+""+col)){
			dfs(curDeep+1);
			return;
		}
		for(int i = 0; i < fill.length; ++i){
			if(map[row][col]==' ')
				if(canPut(row,col,fill[i])){
					map[row][col] = fill[i];
					dfs(curDeep+1);
					map[row][col] = ' ';
				}
		}
	}
	
	private static boolean canPut(int row, int col, char ch){
		int gp = group[row][col];
		for(int i = 0; i < group.length; ++i){
			if(ch == map[row][i] || ch == map[i][col]){
				return false;
			}
		}
		for(int i = 0; i < group.length; ++i){
			for(int j = 0; j < group[i].length; ++j){
				if(group[i][j] == gp && ch == map[i][j]){
					return false;
				}
			}
		}
		return true;
	}
	
	public static void show(char [][] result){
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		sb.append(count);
		sb.append('\n');
		for(char [] chs: result){
			for(char ch: chs){
				sb.append(ch);
				sb.append(' ');
			}
			sb.append('\n');
		}
		System.out.print(sb);
	}
}


 

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