freeCodeCamp 数独求解器项目开发指南

freeCodeCamp 数独求解器项目开发指南

freeCodeCamp freeCodeCamp.org的开源代码库和课程。免费学习编程。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fr/freeCodeCamp

项目概述

数独求解器是一个全栈JavaScript应用，能够验证和解决数独谜题。该项目要求开发者实现一个完整的数独求解系统，包括输入验证、解题算法和API接口等功能。

核心功能模块

1. 输入验证模块

验证函数需要检查输入的81个字符是否符合要求：

• 只包含数字1-9和点号(.)表示空格
• 长度必须正好是81个字符
• 无效输入应返回相应的错误信息

2. 解题算法模块

解题函数需要实现数独求解逻辑，能够处理任何有效的数独谜题。常见的解题算法包括：

• 回溯算法
• 约束传播
• 深度优先搜索

3. 位置检查模块

检查函数需要验证在特定位置放置数字是否有效：

• 检查行冲突
• 检查列冲突
• 检查3x3宫格冲突

API接口设计

解题接口 /api/solve

请求方式: POST
参数:

• puzzle: 数独谜题字符串

响应:

• 成功: 返回包含solution属性的对象
• 失败: 返回包含error属性的对象

检查接口 /api/check

请求方式: POST
参数:

• puzzle: 数独谜题字符串
• coordinate: 坐标(如"A1")
• value: 要检查的数字(1-9)

响应:

• 有效: 返回{valid: true}
• 无效: 返回{valid: false, conflict: [...]}

测试要求

单元测试(12项)

1. 验证81个字符的有效谜题字符串
2. 处理包含无效字符的谜题字符串
3. 处理长度不为81的谜题字符串
4. 验证有效的行放置
5. 验证无效的行放置
6. 验证有效的列放置
7. 验证无效的列放置
8. 验证有效的3x3宫格放置
9. 验证无效的3x3宫格放置
10. 有效谜题字符串通过求解器
11. 无效谜题字符串被求解器拒绝
12. 求解器返回不完整谜题的预期解

功能测试(14项)

1. 使用有效谜题字符串求解
2. 缺少谜题字符串时的处理
3. 包含无效字符时的处理
4. 长度不正确时的处理
5. 无法解决的谜题处理
6. 检查所有字段的放置
7. 检查单个冲突的放置
8. 检查多个冲突的放置
9. 检查所有冲突的放置
10. 缺少必填字段时的处理
11. 包含无效字符时的处理
12. 长度不正确时的处理
13. 无效坐标时的处理
14. 无效值时的处理

开发建议

1. 算法选择: 回溯算法是解决数独问题的经典方法，适合本项目需求
2. 代码组织: 将解题逻辑集中在控制器文件中，路由逻辑单独处理
3. 错误处理: 为各种可能的错误情况提供清晰的错误信息
4. 测试驱动: 先编写测试用例，再实现功能代码
5. 性能优化: 对于复杂谜题，考虑算法优化以减少求解时间

实现技巧

1. 数独表示: 使用字符串表示数独板，点号表示空格
2. 坐标转换: 将A1-I9的坐标转换为数组索引
3. 冲突检测: 分别检查行、列和3x3宫格的冲突
4. 解题策略: 实现递归回溯算法，尝试填充数字并验证

通过完成这个项目，开发者将掌握全栈JavaScript开发的关键技能，包括算法设计、API开发和测试驱动开发等重要概念。

freeCodeCamp freeCodeCamp.org的开源代码库和课程。免费学习编程。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fr/freeCodeCamp