数独求解器代码解释

Question

我有一个关于以下代码片段的问题： 这是一个数独求解器，通过填充空单元格来解决数独难题。 我真的不太理解解算器方法背后的逻辑。为什么在尝试k=1-9后返回false，并在循环所有单元格后返回true？我的想法是我们递归地进入solver()方法，一旦数独完成，它将返回真实的调用顺序，并最终第一次调用的solver()将返回真实。我想我必须省略了某些情况，上面两个“return”的发生。有人能解释一下为什么应该存在这些“return”吗？

public class Solution {

public static void main(String[] args) {
    Solution s = new Solution();
    char[][] board = {{'.', '2', '6', '5', '.', '.', '.', '9', '.'},
                      {'5', '.', '.', '.', '7', '9', '.', '.', '4'},
                      {'3', '.', '.', '.', '1', '.', '.', '.', '.'},
                      {'6', '.', '.', '.', '.', '.', '8', '.', '7'},
                      {'.', '7', '5', '.', '2', '.', '.', '1', '.'},
                      {'.', '1', '.', '.', '.', '.', '4', '.', '.'},
                      {'.', '.', '.', '3', '.', '8', '9', '.', '2'},
                      {'7', '.', '.', '.', '6', '.', '.', '4', '.'},
                      {'.', '3', '.', '2', '.', '.', '1', '.', '.'}};

    s.solver(board);
}
public boolean solver(char[][] board) {
    for (int r = 0; r < board.length; r++) {
        for (int c = 0; c < board[0].length; c++) {
            if (board[r][c] == '.') {
                for (int k = 1; k <= 9; k++) {
                    board[r][c] = (char) ('0' + k);
                    if (isValid(board, r, c) && solver(board)) {
                        return true;
                    } else {
                        board[r][c] = '.';
                    }
                 }
                return false;
             }
         }
     }
    return true;
}

public boolean isValid(char[][] board, int r, int c) {
    //check row
    boolean[] row = new boolean[9];
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        if (board[r][i] >= '1' && board[r][i] <= '9') {
            if (row[board[r][i] - '1'] == false) {
                row[board[r][i] - '1'] = true;
            } else {
                return false;
            }
        }
    }

    //check column
    boolean[] col = new boolean[9];
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        if (board[i][c] >= '1' && board[i][c] <= '9') {
            if (col[board[i][c] - '1'] == false) {
                col[board[i][c] - '1'] = true;
            } else {
                return false;
            }
        }
    }

    //check the 3*3 grid
    boolean[] grid = new boolean[9];
    for (int i = (r / 3) * 3; i < (r / 3) * 3 + 3; i++) {
        for (int j = (c / 3) * 3; j < (c / 3) * 3 + 3; j++) {
            if (board[i][j] >= '1' && board[i][j] <= '9') {
                if (grid[board[i][j] - '1'] == false) {
                    grid[board[i][j] - '1'] = true;
                } else {
                    return false;
                }
            }
         }
    }

    return true;
}
}

- shirley

Answer 1

每个递归调用都会处理尚未处理的第一个“。”。 这将被暂时替换为数字。 如果更改成功（不会使棋盘无效），则继续递归（将尝试下一个“。”）。 如果失败，则撤消本地所做的更改并返回false，因为在此搜索分支上尝试的任何数字都无效。 这意味着强制调用者（直到根）尝试下一个选择。

- CapelliC

---

你能解释一下最后一个“return true”会在什么时候发生吗？就是solver()方法中的最后一行。谢谢。 - shirley

只有当数独被完全解决时，才能访问到该函数，即第一个没有发现任何'.'的调用。 - CapelliC

Answer 2

这是一个简单的暴力求解器。它尝试填入每个空白处的每个数字。如果在给定的空格中填入数字后，棋盘“有效”（符合游戏规则），那么它会递归调用相同的求解器函数来填写另一个空白位置并测试棋盘是否仍然有效，以此类推。

它是一种高度低效的求解器，但易于编码。

- Justin Peel

Answer 3

这段代码检查数独是否正确。如果正确，则check_sudoku（）方法返回true，如果错误，则显示具有重复元素的行和列号。

  public static void main(String[] args) {
    int array[][]={{9,6,3,1,7,4,2,5,8},
                   {1,7,8,3,2,5,6,4,9},
                   {2,5,4,6,8,9,7,3,1},
                   {8,2,1,4,3,7,5,9,6},
                   {4,9,6,8,5,2,3,1,7},
                   {7,3,5,9,6,1,8,2,4},
                   {5,8,9,7,1,3,4,6,2},
                   {3,1,7,2,4,6,9,8,5},
                   {6,4,2,5,9,8,1,7,3}};

    Sudoku sudoku=new Sudoku();
    if(sudoku.check_sudoku(array))
    {
        System.out.println("You won the game :)");
    }


}


public class Sudoku {

private int temp1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, temp2[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
private int data1, data2;

public boolean check_sudoku(int array[][]) {
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        for (int j = 0; j < 9; j++) {
            data1 = array[i][j];
            data2 = array[j][i];
            if (data1 >= 10 || data2 >=10 || data1 <= 0 || data2 <= 0) {
                System.out.println("Invalid Solution because value must be in between 1 to 9");
                return false;
            } else if (temp1[data1 - 1] == 0 || temp2[data2 - 1] == 0) {
                System.out.println("Invalid Solution please check " + (i + 1) + " row " + (j + 1) + " column or " + (j + 1) + " row " + (i + 1) + " column");
                return false;
            } else {
                temp1[data1 - 1] = 0;
                temp2[data2 - 1] = 0;
            }
        }
        int check1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
        int check2[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
        temp1 = check1;
        temp2 = check2;
    }
    return true;
}

}

- Rishabh Rawat