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数独程序的游戏规则和实现思路,数独游戏数独游戏

时间:2023-05-03 05:30:24 阅读:248752 作者:2101

数独游戏-C语言实现 目标

写一个数独游戏,有以下功能:

1:能随机产生题目并给出答案。

2:求解输入的题目并输出答案。

实现说明

参照百度百科等资料可以知道求解数独的主要算法是:1.通过行、列和宫格确定可填数字。2.所有可行数字逐一填入得到结果。本程序求解数独部分也采用这样的算法。而生成题目的算法是:

随机产生一个长度为9的一维数组,元素是随机产生的1到9的不同数字。

比如为root = [1, 4, 3, 5, 6 ,7, 8 ,9, 2].

先获得一个填满的九宫格accord。假如九宫格accord的第一行为[6, 4, 5, 7, 3, 9, 8, 1, 2], 则可获得的九宫格squa的第一行第一列元素这样产生:看accord对应元素为6,则看root中6后一位的数为7,则所求数字为7。以此类推。根据难度随机去除一定数量的空格则得到了随机产生的数独题目。

下面介绍本程序的主要难点和创新点:

解数独的递归法。首先要定义一个检查函数judge用于判断某个数字在某个位置是否合适,进而根据找到的递归头即至最后一个位置后,分是否为0两种情况,否则,继续递归。

随机产生1到9之间的数。由于编译器自带函数rand会出现元素不变的确点,所以使用系统时间为种子,并引入全局变量index,使得时间差加大,避免固定不变。

定义各种函数简化程序。本程序定义了fprintf用于打印九宫格,定义reRank来获取元素在数组中位置等,简化了程序。

结果

下面是分别选择1(产生题目)和2(计算数独)后的结果图:

代码:

语言: C

//期末实验报告-简单的数独计算器#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h> long index = 0; //全局变量index是保证每次产生的随机元素随机性void main(){ void solve(int squa[9][9], int num); void fprintf(int squa[9][9]); int reRank(int root[9], int numb); int myRand(int range); int squa[9][9], accord[9][9]={ //定义用于生成数独的参照数组 {6, 4, 5, 7, 3, 9, 8, 1, 2}, {2, 1, 8, 6, 4, 5, 9, 7, 3}, {7, 3, 9, 2, 8, 1, 6, 4, 5}, {5, 9, 6, 3, 7, 4, 2, 8, 1}, {4, 8, 7, 5, 1, 2, 3, 6, 9}, {3, 2, 1, 8, 9, 6, 7, 5, 4}, {9, 5, 3, 4, 6, 7, 1, 2, 8}, {8, 7, 2, 1, 5, 3, 4, 9, 6}, {1, 6, 4, 9, 2, 8, 5, 3, 7} }; int root[9], answ[9][9]; //定义用于生成数组的一维数组和临时数组 int i, j, k, p = 0; int row; int choose, rtemp, diff; //分别定义选择变量,难度 char result; printf("———请选择*1*生成一个数独——*2*计算一个数独———n"); scanf("%d", &choose);//**************选择1生成一个填好的数独**************************** //根据生成数独题目算法先存入一个数独 if(1 == choose) { //产生范围为1-9的一维数组root for(i = 0; i < 9; i++) { root[i] = myRand(9); } for(i = 0; i < 9; i++) { for(j = 0; j < i; j++) { if(root[i]==root[j]) //使root中元素各不相同 root[i] = myRand(9); } } //随机产生完整九宫格 for(i=0;i<9;i++) { for(j=0;j<9;j++) { row = reRank(root,accord[i][j]); squa[i][j] = root[(row+1)%9]; } } for (i = 0; i < 9; i++) { for (j = 0; j < 9; j++) { answ[i][j] = squa[i][j]; } } //根据不同难度需求处理数组 printf("————请选择难度等级:1(低级)--2(中级)--3(高级)————n"); scanf("%d", &diff); if(diff==1) //难度为低级时有30个空格 { for(k=0; k<20;)//; k++) { i = myRand(9)-1; j = myRand(9)-1; if(squa[i][j] != 0) { squa[i][j] = 0; k++; } } } else if(diff==2) //难度为中级时有50个空格 { for(k=0; k<30;) { i = myRand(9)-1; j = myRand(9)-1; if(squa[i][j] != 0) { squa[i][j] = 0; k++; } } } else if(diff==3) //难度为中级时有70个空格 { for(k=0; k<60;) { i = myRand(9)-1; j = myRand(9)-1; if(squa[i][j] != 0) { squa[i][j] = 0; k++; } } } printf("************题目如下(0表示空格)****************n"); fprintf(squa); printf("——————Enter键显示答案——————"); fflush(stdin); //除去缓存影响 scanf("%c", &result); if(result == 10) fprintf(answ); }//**************选择2输入并计算一个数独**************************** else { //*******输入题目*********************************** printf("*********请输入题目(空缺以0代替)**********"); printf("n******||1*2*3*4*5*6*7*8*9n"); for (i = 0; i < 9; i++) { printf("******%d:", i + 1); for (j = 0; j < 9; j++) { scanf("%d", &squa[i][j]); } } solve(squa, 0); //调用函数计算结果 }} //定义函数可以产生随机产生1-9的数int myRand(int range) { srand((unsigned)time( NULL ) + index); index++; return rand()%range + 1; }//定义函数可以在root中根据元素找位置int reRank(int root[9], int numb){ int i; for(i = 0; i < 9; i++) { if(root[i] == numb) return i; }}//解决的第一步:判断空缺处可填数字的judge函数int judge(int squa[9][9], int m, int n, int posb){ int num, gridi, gridj; int gi = m / 3 * 3, gj = n / 3 * 3; //计算元素的宫格位置 for (num = 0; num < 9; num++) //根据行元素判断 { if (squa[m][num] == posb) return 0; } for (num = 0; num < 9; num++) //根据列元素判断 { if (squa[num][n] == posb) return 0; } //根据宫格元素判断 for (gridi = gi; gridi < gi + 3; gridi++) { for (gridj = gj; gridj < gj + 3; gridj++) { if (squa[gridi][gridj] == posb) return 0; } } return 1;}//定义递归函数solve求得一种结果void solve(int squa[9][9], int num){ void fprintf(int squa[9][9]); int posb; int i, j, value; int magic[9][9];//定义临时数组 int sm,sn; sm=num/9; //计算元素行数 sn=num%9; //计算元素列数 //将squa中元素赋给magic for (i = 0; i < 9; i++) { for (j = 0; j < 9; j++) { magic[i][j] = squa[i][j]; } } //判断位置处元素非0 if (magic[sm][sn] != 0) { if (sm == 8 && sn == 8) //递归头 { printf("————————参考结果————————n"); fprintf(magic); } else { solve(magic, num+1); } } else //判断位置处元素为0 { for (posb = 1; posb <= 9; posb++) { //根据判断函数返回值决定是否赋值 value = judge(magic, sm, sn, posb); if (value) { magic[sm][sn] = posb; if (sm == 8 && sn == 8) //递归头 { printf("————————参考结果————————n"); fprintf(magic); } else { solve(magic, num+1); } magic[sm][sn] = 0; } } }}//打印数组结果函数fprintf的定义void fprintf(int squa[9][9]){ int i,j; for (i = 0; i < 9; i++) { for (j = 0; j < 9; j++) { printf("%d ", squa[i][j]); if ((j == 2) || (j == 5)) //换列时加空格 printf(" "); } printf("n"); if ((i == 2) || (i == 5)) //换行时加换行符 { printf("n"); } } }
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