用回溯法解决4x4的数独谜题。数独谜题是一个4x4的网格,需要用数字1-4填充,使得每行、每列和每个2×2的子网格都包含1-4的数字且不重复。写出详细的计算步骤。用c++实现

时间: 2024-10-14 13:18:23 浏览: 3
回溯法是一种用于解决组合优化问题的搜索算法,对于数独这样的九宫格谜题非常适合,因为我们需要尝试所有可能的数字填充,直到找到一个合法的解决方案。以下是使用回溯法解决4x4数独的具体步骤及C++代码实现(简化版): **步骤1**: 初始化数独网格 ```cpp std::vector<std::vector<int>> grid = { {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0} }; ``` **步骤2**: 定义函数用于验证当前位置是否填入数字合法 ```cpp bool isValid(int row, int col, int num) { // 检查行、列 for (int i = 0; i < 4; ++i) { if (grid[row][i] == num || grid[i][col] == num) return false; } // 检查2x2子网格 int subRow = row / 2 * 2; int subCol = col / 2 * 2; for (int i = subRow; i < subRow + 2; ++i) for (int j = subCol; j < subCol + 2; ++j) if (grid[i][j] == num) return false; return true; } ``` **步骤3**: 回溯函数(核心) ```cpp void solveSudoku(int row, int col) { if (row == 4) { // 行数到达最后一行,已经完成 // 输出结果 for (auto& row : grid) for (int num : row) std::cout << num << ' '; std::cout << "\n"; return; } if (col == 4) { // 到达新的一行 solveSudoku(row + 1, 0); // 继续处理下一行 return; } // 尝试将1-4中的每一个数填入当前位置 for (int num = 1; num <= 4; ++num) { if (isValid(row, col, num)) { grid[row][col] = num; // 填充数字 solveSudoku(row, col + 1); // 进一步处理下一个单元格 // 若无法解决,撤销填充值并继续下一个数 if (!solveSudoku(row, col)) grid[row][col] = 0; // 撤销填充值 } } } ``` **步骤4**: 开始求解 ```cpp int main() { solveSudoku(0, 0); // 从左上角开始 return 0; } ``` 这只是一个基本的4x4数独回溯法示例,对于完整的8x8数独,你需要调整上述代码,尤其是`isValid`函数的子网格检查部分,以及回溯时的行和列索引计算。
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