python实现自动解数独小程序

Python  /  管理员 发布于 7年前   305

跟朋友最近聊起来数独游戏，突发奇想使用python编写一个自动计算数独解的小程序。

数独的规则不再过多阐述，在此描述一下程序的主要思路：

（当前程序只针对于简单的数独，更复杂的还待深入挖掘）

1.计算当前每个空格可能的取值集合，并将空格顺序值对应取值集合置于字典中；

2.对取值集合位数为1，即空格处为单一取值的进行赋值，（填入动作），重复1刷新字典直到字典为空位置；

当前实现如下：

1.将数独输入列表中，并定义函数count_candinate_number(j)根据数独规则计算每一个为0的位置的当前可能取值：

#编辑数独题目，将题目输入列表中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]) #返回当前数独为0的空格中所有可能取值def count_candidate_number(j): exist_all_number = [] #当前横竖大方格内所有出现的数字集 candidate_number = [] #该方格内所有的数字候选集 SD_Row = int(j) // 9 #行 SD_Column = int(j) % 9 #列  #用迭代器写 exist_all_number_part1 = [question[i+SD_Row*9] for i in range(9)] #横-出现的所有数字集 exist_all_number_part2 = [question[i*9+SD_Column] for i in range(9)] #竖-出现的所有数字集 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)] #大方块-出现的所有数字集 exist_all_number = list(set(exist_all_number_part1+exist_all_number_part2+exist_all_number_part3))  #对出现所有的数字集组合及去重 # print(exist_all_number)  #用循环写 # 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)  #迭代器写 candidate_number = [i for i in range(1, 10) if i not in exist_all_number] #对可能取值进行迭代输出  #用循环写 # for i in range(1,10): # if i not in exist_all_number: #  candidate_number.append(i) # print(candidate_number)  return candidate_number

2.定义函数求解对应每个为0的位置的可能求解，并将位置信息与可能求解以键-键值的形式存储于字典中：

#对数组中每个为0的空格列出所有可能的取值数集，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.对每一个位置的可能求解进行判断，若可能解只有一个，则填入该解，循环直至数独求解完成

def main_count(): answer_sudoku = question candidate_number_dic = {} while True: candidate_number_dic = all_possible_candidate_number() #在每次循环之前刷当前每个为0的空格，所有的取值集合 if candidate_number_dic == {}:    #如果为空，则证明没有为0的空格，则为求解  answer_sudoku = question    #对answer_sudoku赋值，并打印  print("已求解",answer_sudoku)  break else:  for eachkey,eachValue in candidate_number_dic.items(): #对字典中位数为1的取值集合，既确定该数字变为当前应取值  if len(eachValue) == 1:   answer_sudoku[eachkey] = eachValue[0]   print(eachkey,eachValue[0])   #打印对应键值及对应数值  pass if __name__ == '__main__': main_count()

程序运行结果：

D:\pythonwokr\venv\Scripts\python.exe D:/pythonwokr/数独.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

程序到这里就结束了，下一步拓展是对于若不存在单独唯一解的情况，待续。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。