java 编写数独求解算法
时间: 2023-12-23 15:42:49 浏览: 76
UMassAICourseSudoku
好的,下面是一个简单的 Java 数独求解算法的实现。该算法使用递归和回溯来解决数独问题。
```
public class SudokuSolver {
private static final int BOARD_SIZE = 9;
private static final int BOX_SIZE = 3;
private int[][] board;
public SudokuSolver(int[][] board) {
this.board = board;
}
public boolean solve() {
for (int row = 0; row < BOARD_SIZE; row++) {
for (int col = 0; col < BOARD_SIZE; col++) {
if (board[row][col] == 0) {
for (int num = 1; num <= BOARD_SIZE; num++) {
if (isValid(row, col, num)) {
board[row][col] = num;
if (solve()) {
return true;
} else {
board[row][col] = 0;
}
}
}
return false;
}
}
}
return true;
}
private boolean isValid(int row, int col, int num) {
// Check row
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) {
if (board[row][i] == num) {
return false;
}
}
// Check column
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) {
if (board[i][col] == num) {
return false;
}
}
// Check box
int boxRow = row - row % BOX_SIZE;
int boxCol = col - col % BOX_SIZE;
for (int i = boxRow; i < boxRow + BOX_SIZE; i++) {
for (int j = boxCol; j < boxCol + BOX_SIZE; j++) {
if (board[i][j] == num) {
return false;
}
}
}
return true;
}
public void printSolution() {
for (int row = 0; row < BOARD_SIZE; row++) {
for (int col = 0; col < BOARD_SIZE; col++) {
System.out.print(board[row][col] + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
```
如上所示,首先定义了一个 `SudokuSolver` 类,它包含一个二维数组 `board` 作为数独棋盘,并提供了 `solve()` 方法来解决数独问题。
在 `solve()` 方法中,我们使用两个嵌套的循环来遍历整个棋盘,并检查每个单元格是否为空。如果单元格是空的,我们就尝试将 1 到 9 中的每个数字填入该单元格,并检查该数字是否有效。如果该数字有效,则继续递归地调用 `solve()` 方法来解决下一个单元格。如果递归调用返回 true,则表示我们已经找到了一个解,否则我们需要回溯并尝试下一个数字。
在 `isValid()` 方法中,我们检查给定数字是否有效。我们首先检查给定行和列中是否已经存在该数字,然后检查该数字是否在相应的 3x3 方框中出现过。
最后,我们提供了一个 `printSolution()` 方法,用于打印解决方案。
使用该算法,我们可以通过以下方式解决数独问题:
```
int[][] board = {
{5, 3, 0, 0, 7, 0, 0, 0, 0},
{6, 0, 0, 1, 9, 5, 0, 0, 0},
{0, 9, 8, 0, 0, 0, 0, 6, 0},
{8, 0, 0, 0, 6, 0, 0, 0, 3},
{4, 0, 0, 8, 0, 3, 0, 0, 1},
{7, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 6},
{0, 6, 0, 0, 0, 0, 2, 8, 0},
{0, 0, 0, 4, 1, 9, 0, 0, 5},
{0, 0, 0, 0, 8, 0, 0, 7, 9}
};
SudokuSolver solver = new SudokuSolver(board);
if (solver.solve()) {
solver.printSolution();
} else {
System.out.println("No solution found");
}
```
在解决方案找到后,我们将打印整个棋盘,其中所有空单元格都填有相应的数字。
阅读全文