python實現(xiàn)自動解數(shù)獨小程序
跟朋友最近聊起來數(shù)獨游戲,突發(fā)奇想使用python編寫一個自動計算數(shù)獨解的小程序。
數(shù)獨的規(guī)則不再過多闡述,在此描述一下程序的主要思路:
(當(dāng)前程序只針對于簡單的數(shù)獨,更復(fù)雜的還待深入挖掘)
1.計算當(dāng)前每個空格可能的取值集合,并將空格順序值對應(yīng)取值集合置于字典中;
2.對取值集合位數(shù)為1,即空格處為單一取值的進行賦值,(填入動作),重復(fù)1刷新字典直到字典為空位置;
當(dāng)前實現(xiàn)如下:
1.將數(shù)獨輸入列表中,并定義函數(shù)count_candinate_number(j)根據(jù)數(shù)獨規(guī)則計算每一個為0的位置的當(dāng)前可能取值:
#編輯數(shù)獨題目,將題目輸入列表中 question = [6,0,7,0,0,0,9,0,3, 0,0,8,0,0,7,0,0,0, 3,0,0,0,8,2,0,7,5, 0,1,2,3,0,5,0,0,0, 0,0,6,0,0,0,5,0,0, 0,0,0,4,0,6,7,1,0, 2,6,0,7,4,0,0,0,8, 0,0,0,8,0,0,6,0,0, 7,0,5,0,0,0,1,0,9] # print(question[0]) #返回當(dāng)前數(shù)獨為0的空格中所有可能取值 def count_candidate_number(j): exist_all_number = [] #當(dāng)前橫豎大方格內(nèi)所有出現(xiàn)的數(shù)字集 candidate_number = [] #該方格內(nèi)所有的數(shù)字候選集 SD_Row = int(j) // 9 #行 SD_Column = int(j) % 9 #列 #用迭代器寫 exist_all_number_part1 = [question[i+SD_Row*9] for i in range(9)] #橫-出現(xiàn)的所有數(shù)字集 exist_all_number_part2 = [question[i*9+SD_Column] for i in range(9)] #豎-出現(xiàn)的所有數(shù)字集 exist_all_number_part3 = [question[((j//9)//3)*27+((j % 9)//3)*3+i] for i in range(3)]+[question[((j//9)//3)*27+((j % 9)//3)*3+9+i] for i in range(3)]+[question[((j//9)//3)*27+((j % 9)//3)*3+18+i] for i in range(3)] #大方塊-出現(xiàn)的所有數(shù)字集 exist_all_number = list(set(exist_all_number_part1+exist_all_number_part2+exist_all_number_part3)) #對出現(xiàn)所有的數(shù)字集組合及去重 # print(exist_all_number) #用循環(huán)寫 # for i in range(9): # if question[i+SD_Row*9] not in exist_all_number: # exist_all_number.append(question[i+SD_Row*9]) # if question[i*9 + SD_Cloumn] not in exist_all_number: # exist_all_number.append(question[i*9 + SD_Cloumn]) # # print(exist_all_number) #迭代器寫 candidate_number = [i for i in range(1, 10) if i not in exist_all_number] #對可能取值進行迭代輸出 #用循環(huán)寫 # for i in range(1,10): # if i not in exist_all_number: # candidate_number.append(i) # print(candidate_number) return candidate_number
2.定義函數(shù)求解對應(yīng)每個為0的位置的可能求解,并將位置信息與可能求解以鍵-鍵值的形式存儲于字典中:
#對數(shù)組中每個為0的空格列出所有可能的取值數(shù)集,并放置于字典中 def all_possible_candidate_number(): all_possible_candidate_number = {i:count_candidate_number(i) for i in range(81) if question[i] == 0} return all_possible_candidate_number # print(all_possible_candidate_number)
3.對每一個位置的可能求解進行判斷,若可能解只有一個,則填入該解,循環(huán)直至數(shù)獨求解完成
def main_count(): answer_sudoku = question candidate_number_dic = {} while True: candidate_number_dic = all_possible_candidate_number() #在每次循環(huán)之前刷當(dāng)前每個為0的空格,所有的取值集合 if candidate_number_dic == {}: #如果為空,則證明沒有為0的空格,則為求解 answer_sudoku = question #對answer_sudoku賦值,并打印 print("已求解",answer_sudoku) break else: for eachkey,eachValue in candidate_number_dic.items(): #對字典中位數(shù)為1的取值集合,既確定該數(shù)字變?yōu)楫?dāng)前應(yīng)取值 if len(eachValue) == 1: answer_sudoku[eachkey] = eachValue[0] print(eachkey,eachValue[0]) #打印對應(yīng)鍵值及對應(yīng)數(shù)值 pass if __name__ == '__main__': main_count()
程序運行結(jié)果:
D:\pythonwokr\venv\Scripts\python.exe D:/pythonwokr/數(shù)獨.py 已求解 [6, 2, 7, 5, 1, 4, 9, 8, 3, 5, 4, 8, 9, 3, 7, 2, 6, 1, 3, 9, 1, 6, 8, 2, 4, 7, 5, 4, 1, 2, 3, 7, 5, 8, 9, 6, 9, 7, 6, 1, 2, 8, 5, 3, 4, 8, 5, 3, 4, 9, 6, 7, 1, 2, 2, 6, 9, 7, 4, 1, 3, 5, 8, 1, 3, 4, 8, 5, 9, 6, 2, 7, 7, 8, 5, 2, 6, 3, 1, 4, 9] Process finished with exit code 0
程序到這里就結(jié)束了,下一步拓展是對于若不存在單獨唯一解的情況,待續(xù)。
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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