Java解世界最難九宮格問題
芬蘭數學家因卡拉花費3個月設計出了世界上迄今難度最大的數獨游戲,而且它只有一個答案。因卡拉說只有思考能力最快、頭腦最聰明的人才能破解這個游戲。
今日,一則騰訊的新聞稱中國老頭三天破解世界最難九宮格,雖然最后老人是改了一個數字,但是引起本人一時興趣,想通過計算機程序求解該問題,于是在宿舍呆了一下午,終于成功求解,程序源碼如下。
package numberGame; public class Point { private int col;// 行號 private int row;// 列號 private boolean flag;// 真為未設置。 private int value; // 構造點 public Point(int col, int row, boolean flag, int value) { super(); this.col = col; this.row = row; this.flag = flag; this.value = value; } public void changeFlag() { flag = !flag; } public boolean getFlag() { return flag; } public int getValue() { return value; } public void setValue(int value) { this.value = value; } public boolean canHere(Point[][] pArr) { boolean cb = canCol(pArr); boolean cr = canRow(pArr); boolean cminiArr = canMiniArr(pArr); return cb && cr && cminiArr; } //判斷在小3*3格子里是否有相同元素 private boolean canMiniArr(Point[][] pArr) { int coltemp = this.col % 3; int rowtemp = this.row % 3; for (int i = this.col - coltemp; i < col + (3 - coltemp); i++) { for (int j = this.row - rowtemp; j < row + (3 - rowtemp); j++) { if(i == this.col && j == this.row){ continue; }else{ if(this.value == pArr[i][j].getValue()){ return false; }} } } return true; } // 判斷列上是否有相同元素 private boolean canRow(Point[][] pArr) { for (int i = 0; i < 9; i++) { if (i == this.col) { continue; } else { if (this.value == pArr[i][this.row].value) {// 行變,列不變 return false; } } } return true; } // 判斷行上是否有相同元素 private boolean canCol(Point[][] pArr) { for (int i = 0; i < 9; i++) { if (i == this.row) { continue; } else { if (this.value == pArr[this.col][i].value) {// 列邊,行不變 return false; } } } return true; } }
—–主程序
package numberGame; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.ArrayList; public class Number99 { public static void main(String[] args) throws IOException{ Point[][] numMat = new Point[9][9]; ArrayList<Point> al = new ArrayList<Point>(); initNumMat(numMat,al); setNum(numMat,al); printMat(numMat); } private static void setNum(Point[][] numMat,ArrayList<Point> al) { int i = 0; int j = 0; do{ if (numMat[i][j].getFlag()) { for (int v = numMat[i][j].getValue()+1; v <= 9; v++) {//給回退到的位置的值加一。 numMat[i][j].setValue(v); if (numMat[i][j].canHere(numMat)) {//滿足條件,不沖突。 numMat[i][j].changeFlag();//改變標記為假。表示已設置過。 break; }else{//滿足不條件,沖突。value值自加一次 }while(v == 9){//如果1-9都不能滿足要求,則先將本位重置為0,并回退一格,給回退到的位置的值加一(當回退位置的值不為9時,并且保證回退到的位置不是九宮格原本的點)。 numMat[i][j].setValue(0); j--; if(j==-1){ i--;j=8; } while(al.contains(numMat[i][j])){//如果回退到的位置為九宮格本來的點時,繼續回退,直到不是本身的點時跳出while。 j--; if(j==-1){ i--;j=8; } } numMat[i][j].changeFlag();//將標記 v = numMat[i][j].getValue(); } }} j++; if(j==9){ j=0;i++;//此處i++ 可能使i自加為9,故下面需要i!=9判斷 } if(i!=9){ while(al.contains(numMat[i][j])){ j++; if(j==9){ j=0;i++; } } } }while(i!=9); } public static void initNumMat(Point[][] numMat,ArrayList<Point> al) throws IOException { for (int i = 0; i < numMat.length; i++) { for (int j = 0; j < numMat[i].length; j++) { numMat[i][j] = new Point(i, j, true, 0); } } initNumMat2(numMat, al); } public static void initNumMat2(Point[][] numMat, ArrayList<Point> al) throws IOException { BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String[] p = new String[3]; String line=null; System.out.println('請按格式輸入點信息(i行號, j列號 v值),輸入結束輸入over: i j v '); while((line = br.readLine())!=null){ if(line.equals('over')) break; p = line.trim().split(' +'); numMat[Integer.parseInt(p[0])][Integer.parseInt(p[1])].setValue(Integer.parseInt(p[2])); numMat[Integer.parseInt(p[0])][Integer.parseInt(p[1])].changeFlag(); al.add(numMat[Integer.parseInt(p[0])][Integer.parseInt(p[1])]); } } public static void printMat(Point[][] numMat) { System.out.println('--------┬---------┬---------┐'); for (int i = 0; i < numMat.length; i++) { for (int j = 0; j < numMat[i].length; j++) { if ((j + 1) % 3 == 0) System.out.print(numMat[i][j].getValue() + ' | '); else System.out.print(numMat[i][j].getValue() + ' '); } if ((i + 1) % 3 == 0) System.out.println('rn--------┼---------┼---------┤'); else System.out.println(); } } }
——-運行程序
請按格式輸入點信息(i行號,?j列號?v值),輸入結束輸入over:?i?j?v0?0?81?2?31?3?62?1?72?4?92?6?23?1?53?5?74?4?44?5?54?6?75?3?15?7?36?2?16?7?66?8?87?2?87?3?57?7?18?1?98?6?4over——–┬———┬———┐8??1??2?|?7??5??3?|?6??4??9?|9??4??3?|?6??8??2?|?1??7??5?|6??7??5?|?4??9??1?|?2??8??3?|——–┼———┼———┤1??5??4?|?2??3??7?|?8??9??6?|3??6??9?|?8??4??5?|?7??2??1?|2??8??7?|?1??6??9?|?5??3??4?|——–┼———┼———┤5??2??1?|?9??7??4?|?3??6??8?|4??3??8?|?5??2??6?|?9??1??7?|7??9??6?|?3??1??8?|?4??5??2?|——–┼———┼———┤
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