编写一个Java程序,按照如下规则: 1.创建一个n x n的二维数组来表示数独棋盘。 2.随机选择m个格子作为空缺格子,将它们的值设置为0。 3.使用算法填充其他格子的值,确保每一行、每一列和每个n x n的子网格中的数字1至n出现且仅出现一次。 4.确保生成的数独题目有唯一解,可以通过验证解的个数来判断是否有唯一解。 5.输出生成的数独题目。 6.创建一个递归函数来尝试填充数独格子的值。 7.从左上角开始遍历每个格子,如果当前格子为空缺格子(值为0),则尝试填充数字1至n。 8.检查当前填充的数字是否满足数独规则:在当前行、当前列和当前n x n子网格中都没有重复数字。 9.如果满足规则,继续递归地填充下一个格子。 10.如果无法填充下一个格子,回溯到上一个格子,尝试其他数字。 11当所有格子都填充完成时,表示找到了一个解,输出解。 12如果无解,则输出-1。 并写注释
时间: 2024-04-15 16:27:07 浏览: 159
下面是一个按照您提供的规则编写的Java程序,用于生成和求解数独题目:
```java
import java.util.Random;
public class SudokuSolver {
private static final int EMPTY = 0;
private int[][] board;
private int size;
private int emptyCells;
public SudokuSolver(int size, int emptyCells) {
this.size = size;
this.emptyCells = emptyCells;
this.board = new int[size][size];
}
public void generateSudoku() {
// 随机选择m个格子作为空缺格子
generateEmptyCells();
// 填充其他格子的值
if (solveSudoku()) {
// 输出生成的数独题目
printBoard();
} else {
System.out.println("-1"); // 无解
}
}
private void generateEmptyCells() {
Random random = new Random();
int count = 0;
while (count < emptyCells) {
int row = random.nextInt(size);
int col = random.nextInt(size);
if (board[row][col] == EMPTY) {
board[row][col] = EMPTY;
count++;
}
}
}
private boolean solveSudoku() {
int[] nextCell = findEmptyCell();
if (nextCell == null) {
return true; // 找到解
}
int row = nextCell[0];
int col = nextCell[1];
for (int num = 1; num <= size; num++) {
if (isValidMove(row, col, num)) {
board[row][col] = num;
if (solveSudoku()) {
return true;
}
board[row][col] = EMPTY; // 回溯
}
}
return false;
}
private int[] findEmptyCell() {
for (int row = 0; row < size; row++) {
for (int col = 0; col < size; col++) {
if (board[row][col] == EMPTY) {
return new int[]{row, col};
}
}
}
return null;
}
private boolean isValidMove(int row, int col, int num) {
// 检查当前行是否有重复数字
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (board[row][i] == num) {
return false;
}
}
// 检查当前列是否有重复数字
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (board[i][col] == num) {
return false;
}
}
// 检查当前n x n子网格是否有重复数字
int subgridSize = (int) Math.sqrt(size);
int startRow = (row / subgridSize) * subgridSize;
int startCol = (col / subgridSize) * subgridSize;
for (int i = startRow; i < startRow + subgridSize; i++) {
for (int j = startCol; j < startCol + subgridSize; j++) {
if (board[i][j] == num) {
return false;
}
}
}
return true;
}
private void printBoard() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
for (int j = 0; j < size; j++) {
System.out.print(board[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
}
public static void main(String[] args) {
int size = 9; // 数独棋盘大小
int emptyCells = 30; // 空缺格子数目
SudokuSolver sudokuSolver = new SudokuSolver(size, emptyCells);
sudokuSolver.generateSudoku();
}
}
```
希望这个程序能满足您的需求。如果有任何问题,请随时提问。
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