1074 靶形数独

本文介绍了一种使用深度优先搜索(DFS)解决1074靶形数独问题的方法,通过状态压缩减少搜索层数,并利用公式优化宫格查找。作者强调了在填充过程中对行、列、宫格数字状态的管理和层内0个数的排序策略,以提升算法效率。

1074 靶形数独

搜索,搜索,搜索
看到搜索这两个字,我往往会很开心,因为之前我的搜索最没有问题,但那只是简单的搜索罢了
加油,接着练习!
我不懂题是什么意思
数独,大家都玩过
我们用dfs,不用打表,用序列s保存要填的点,dfs携带的参数就是要填写的点的坐标
s[i][0]与s[i][1]存点的坐标,s[i][2]存点的值,s[i][3]存点所在的宫格
我们需要注意一个地方
1.dfs的过程中就判断数能不能放,放别的最后判断,实现方法用三个数组分别存各行、列、宫格的每个数字的状态(0表示没填过,1表示填过)
2.dfs层数和0的个数有关
有点像状态压缩
还有就是为了节省时间,我们需要把每一层的0的个数做好排序,小小的优化,避免TLE
求所在的宫格也可以用公式(x-1)/3*3+(y-1)/3+1,不过我感觉用这个witch函数可以

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
using namespace std;
struct node 
{
    int rank,sum;//定义结构体,将行号与0的个数对应 
} cou[10];
int a[10][10],hang[10][10],lie[10][10],gong[10][10],s[100][4],u,ok,most=-1,have;
bool cmp(node a,node b)
{
    return a.sum<b.sum; 
}
void dfs(int p,int score)// 表示正在搜位置p,score为目前分数 
{
    if(p==u)//边界,填完了 
    {
        if(score>most)  most=score;//选择答案大的更新 
        return;
    }
    for(int i=1;i<=9;i++) 
    {
        if(!hang[s[p][0]][i]&&!lie[s[p][1]][i]&&!gong[s[p][3]][i])//判断能不能填入 
        {
            hang[s[p][0]][i]=lie[s[p][1]][i]=gong[s[p][3]][i]=1;//填完之后做标记 
            dfs(p+1,score+(s[p][2]*i));//往下一层递归 
            hang[s[p][0]][i]=lie[s[p][1]][i]=gong[s[p][3]][i]=0;//回溯 
        }
    }
    return;
}

int which(int i,int j)//查找(i,j)所在的宫格 
{
    if(i<=3)
    {
        if(j<=3)        return 1;//枚举纵坐标 
        else if(j<=6)   return 2;
        else            return 3;
    }
    else if(i<=6)
    {
        if(j<=3)        return 4;
        else if(j<=6)    return 5;
        else            return 6;
    }
    else//枚举横坐标3 6 9 
    {
        if(j<=3)        return 7;
        else if(j<=6)   return 8;
        else            return 9;
    }
}

int point(int i,int j)//给出两个整型变量代表坐标,返回此坐标的分值  
{
    if(i==1||j==1||i==9||j==9)   return 6;
    if(i==2||j==2||i==8||j==8)     return 7;
    if(i==3||j==3||i==7||j==7)   return 8;
    if(i==4||j==4||i==6||j==6)   return 9;
    return 10;
}
int main()
{
    for(int i=1;i<=9;i++) 
		 cou[i].rank=i;//存储起始号 
    for(int i=1;i<=9;i++)
    for(int j=1;j<=9;j++)
    {
        cin>>a[i][j];
        if(a[i][j]>0)
        {
        	hang[i][a[i][j]]=lie[j][a[i][j]]=gong[which(i,j)][a[i][j]]=1;//行列宫三个数组 
			have+=a[i][j]*point(i,j);//f非零就不存储到行列宫中,但将这个点的值在其所在行列宫中标记,计算加分 
		}
       
        else  cou[i].sum++;//记录0的个数,控制搜索的层数 
    }
    //sort(cou+1,cou+10,cmp);//排序,先搜索0少的,小小优化 
    for(int i=1;i<=9;i++)//准备搜索 
    {
        for(int j=1;j<=9;j++)//先搜0少的行 
        if(a[cou[i].rank][j]==0)
        {
        	s[u][0]=cou[i].rank;
			s[u][1]=j,s[u][2]=point(cou[i].rank,j),s[u++][3]=which(cou[i].rank,j);//保存不解释 
		}
        
    }
    dfs(0,have);//搜索,还是挺像搜索的格式的 
    cout<<most<<endl;//存储答案 
    return 0;
} 
c++:# P1074 [NOIP 2009 提高组] 数独 ## 题目背景 **此为远古题,不保证存在可以通过任意符合要求的输入数据的程序**。 ## 题目描述 小城和小华都是热爱数学的好学生,最近,他们不约而同地迷上了数独游戏,好胜的他们想用数独来一比高低。但普通的数独对他们来说都过于简单了,于是他们向 Z 博士请教,Z 博士拿出了他最近发明的“数独”,作为这两个孩子比试的题目。 数独的方格同普通数独一样,在 $9$ 格宽且 $9$ 格高的大九宫格中有 $9$ 个 $3$ 格宽且 $3$ 格高的小九宫格(用粗黑色线隔开的)。在这个大九宫格中,有一些数字是已知的,根据这些数字,利用逻辑推理,在其他的空格上填入 $1$ 到 $9$ 的数字。每个数字在每个小九宫格内不能重复出现,每个数字在每行、每列也不能重复出现。但数独有一点和普通数独不同,即每一个方格都有一个分值,而且如同一个子一样,离中心越近则分值越高。(如图) ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/dhvuc32i.png) 上图具体的分值分布是:最里面一格(黄色区域)为 $10$ 分,黄色区域外面的一圈(红色区域)每个格子为 $9$ 分,再外面一圈(蓝色区域)每个格子为 $8$ 分,蓝色区域外面一圈(棕色区域)每个格子为 $7$ 分,最外面一圈(白色区域)每个格子为 $6$ 分,如上图所示。比赛的要求是:每个人必须完成一个给定的数独(每个给定数独可能有不同的填法),而且要争取更高的总分数。而这个总分数即每个方格上的分值和完成这个数独时填在相应格上的数字的乘积的总和 总分数即每个方格上的分值和完成这个数独时填在相应格上的数字的乘积的总和。如图,在以下的这个已经填完数字的数独游戏中,总分数为 $2829$。游戏规定,将以总分数的高低决出胜负。 ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/yx82mmnc.png) 由于求胜心切,小城找到了善于编程的你,让你帮他求出,对于给定的数独,能够得到的最高分数。 ## 输入格式 一共 $9$ 行。每行 $9$ 个整数(每个数都在 $0 \sim 9$ 的范围内),表示一个尚未填满的数独方格,未填的空格用“$0$”表示。每两个数字之间用一个空格隔开。 ## 输出格式 输出共 $1$ 行。输出可以得到的数独的最高分数。如果这个数独无解,则输出整数 $-1$。 ## 输入输出样例 #1 ### 输入 #1 ``` 7 0 0 9 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 5 9 0 0 0 0 0 2 0 0 0 8 0 0 0 5 0 2 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 6 4 8 4 1 3 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 2 0 9 0 2 0 1 0 6 0 8 0 4 0 8 0 5 0 4 0 1 2 ``` ### 输出 #1 ``` 2829 ``` ## 输入输出样例 #2 ### 输入 #2 ``` 0 0 0 7 0 2 4 5 3 9 0 0 0 0 8 0 0 0 7 4 0 0 0 5 0 1 0 1 9 5 0 8 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 2 5 0 3 0 5 7 9 1 0 8 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 6 0 9 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 6 ``` ### 输出 #2 ``` 2852 ``` ## 说明/提示 #### 数据规模与约定 - 对于 $40\%$ 的数据,数独中非 $0$ 数的个数不少于 $30$; - 对于 $80\%$ 的数据,数独中非 $0$ 数的个数不少于 $26$; - 对于 $100\%$ 的数据,数独中非 $0$ 数的个数不少于 $24$。 NOIP 2009 提高组 第三题
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07-16
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