使用深度搜索解数独:C语言实现

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"本文将介绍如何使用深度优先搜索(DFS,Depth First Search)解决数独问题,以C语言实现为例。" 数独是一种基于逻辑推理的数字填充游戏,玩家需要在一个9×9的格子中填入数字1到9,使得每一行、每一列以及每一个宫(3×3的小方格)内的数字都不重复。本文提供的C语言代码是利用深搜策略来解决数独问题。 首先,我们来看代码中的关键结构体`struct node`,它用于存储数独中的位置信息,包含两个整型变量`x`和`y`,分别代表行号和列号。数组`point[100]`用于存储待填充的空位坐标。 `check`函数是用于检查当前数字`n`是否可以填入`(x, y)`位置的。它通过三重循环检查:一是检查同一行内是否有重复;二是检查同一列内是否有重复;三是检查所在宫内是否有重复。如果在任何一种情况下找到重复,函数返回0表示不能填入,否则返回1表示可以填入。 `DFS`函数是深度优先搜索的核心部分。它以递归的方式进行搜索,从`point[n]`位置开始,尝试填入1到9的数字。每次调用时,会检查当前数字`n`是否可以填入,如果可以,就继续搜索下一个位置`n+1`,直到达到填满整个数独的状态(`n==k`)。如果找到一个解决方案,就会打印出数独。如果在某一步无法填入数字,就回溯(用`map[point[n].x][point[n].y]='?'`恢复原状),尝试下一个数字。 `main`函数中,首先读取输入的数独初始状态,然后遍历数独格子找出所有空位,将其坐标存储在`point[]`数组中。`k`变量记录空位的数量。接下来,调用`DFS`函数开始解数独的过程。 需要注意的是,代码中有一个do-while循环用于处理输入,这里考虑到了可能存在的空格和换行符,确保正确读取数独矩阵。同时,`flag`变量用于判断是否找到了有效的解,当找到解时,程序会打印出数独并结束。 这个C语言程序展示了如何运用深度优先搜索策略解决数独问题,通过递归遍历所有可能的数字组合,寻找符合规则的解。这种方法虽然简单直观,但在处理复杂数独时可能会效率较低,因为它不涉及任何剪枝操作。在实际应用中,更高效的算法如回溯法结合剪枝技术能显著减少搜索空间,提高解题速度。