8个步骤教你用Python解数独!(内含源码)

Cooci

前言

利用Python来解数独~~~
起因大概是:
自己解数独实在是太费劲了!!!

代码效果展示

在这里插入图片描述

所需工具

python版本: 3.5.4

主要思路

思路很简单:

将每个空格可能填入的数先列举出来,然后就是深搜来解数独。

数独的规则为:

每个谜题都由一个在不同位置给与提示数字的9x9网格组成。游戏的目的是将空方格填上数字,使得每一行,每一列以及每一个3x3宫都没有重复的数字出现。

代码实现


# 点类
class point():
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
        self.available = []
        self.value = 0


# 该空格所在行有哪些数
def rowNum(p ,sudoku):
    # set用于去重,因为0不止一个!
    row = set(sudoku[p.y*9: (p.y+1)*9])
    row.remove(0)
    return row


# 该空格所在列有哪些数
def colNum(p, sudoku):
    col = []
    length = len(sudoku)
    for j in range(p.x, length, 9):
        col.append(sudoku[j])
    col = set(col)
    col.remove(0)
    return col


# 该空格所在小九宫有哪些数
def blockNum(p, sudoku):
    block_x = p.x//3
    block_y = p.y//3
    block = []
    start_point = block_y*3*9 + block_x*3
    for j in range(start_point, start_point+3):
        block.append(sudoku[j])
    for j in range(start_point+9, start_point+9+3):
        block.append(sudoku[j])
    for j in range(start_point+9+9, start_point+9+9+3):
        block.append(sudoku[j])
    block = set(block)
    block.remove(0)
    return block


# 初始化,作用为:
# 把每个空格可能的点先列举出来
# 比如空格所在的行和列还有小九宫内有数字1、2、3
# 那么空格只能填入4、5、6、7、8、9中的某个数
def initialize(sudoku):
    sudokuList = []
    length = len(sudoku)
    for index in range(length):
        # 找到需要填入的单元,即空格
        if sudoku[index] == 0:
            p = point(index%9, index//9)
            for i in range(1, 10):
                # 如果行、列、小九宫中均没有i这个数
                if (i not in rowNum(p, sudoku)) and (i not in colNum(p, sudoku)) and (i not in blockNum(p, sudoku)):
                    p.available.append(i)
            sudokuList.append(p)
    return sudokuList


# 检验该数填入空格后是否满足数独规则
def check(p, sudoku):
    if p.value == 0:
        return False
    if (p.value not in rowNum(p, sudoku)) and (p.value not in colNum(p, sudoku)) and (p.value not in blockNum(p, sudoku)):
        return True
    else:
        return False


# 展示数独结果
def showResult(sudoku):
    for r in range(9):
        for c in range(9):
            print('%d ' % (sudoku[r*9+c]), end='')
        print('')


# 深搜来解数独
def solve(p, sudoku):
    available_Num = p.available
    for ava in available_Num:
        p.value = ava
        if check(p, sudoku):
            sudoku[p.y*9+p.x] = p.value
            if len(sudokuList) < 1:
                showResult(sudoku)
                exit()
            p_next = sudokuList.pop()
            solve(p_next, sudoku)
            sudoku[p_next.y*9+p_next.x] = 0
            sudoku[p.y*9+p.x] = 0
            p_next.value = 0
            sudokuList.append(p_next)
        else:
            pass


if __name__ == '__main__':
    # 0代表需要填入的单元,即空格
    sudoku = [
                0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
                0, 9, 3, 6, 2, 8, 1, 4, 0,
                0, 6, 0, 0, 0, 0, 0, 5, 0,  
                0, 3, 0, 0, 1, 0, 0, 9, 0,  
                0, 5, 0, 8, 0, 2, 0, 7, 0,  
                0, 4, 0, 0, 7, 0, 0, 6, 0,  
                0, 8, 0, 0, 0, 0, 0, 3, 0,  
                0, 1, 7, 5, 9, 3, 4, 2, 0,  
                0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 
            ]
    sudokuList = initialize(sudoku)
    print('数独题目为:\n')
    showResult(sudoku)
    print('\n数独的解为:\n')
    p_first = sudokuList.pop()
    solve(p_first, sudoku)

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