数独生成C++实现

本文介绍了一种使用C++和回溯算法自动生成数独终盘,并通过随机挖空形成数独游戏的方法。代码实现了从0~9的随机序列生成,确保数独的每一行、列及九宫格内数字不重复,最终随机挖掉部分数字,形成具有挑战性的数独游戏。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

数独生成C++实现

转载自:https://blog.youkuaiyun.com/mmcgood/article/details/8435711

代码实现:


// Sudo.cpp : 利用回溯思想生成数独终盘, 再随机抠去若干数字形成游戏(未证明游戏有唯一解)
 
#include <IOSTREAM>
#include <CTIME>
using namespace std;
 
int sudo[9][9], hole[9][9];
 
bool set(int x, int y, int val)
{
    if (sudo[y][x] != 0)        //非空
        return false;
    int x0, y0;
    for (x0=0; x0<9; x0++)
    {
        if (sudo[y][x0] == val) //行冲突
            return false;
    }
    for (y0=0; y0<9; y0++)
    {
        if (sudo[y0][x] == val) //列冲突
            return false;
    }
    for (y0=y/3*3; y0<y/3*3+3; y0++)
    {
        for (x0=x/3*3; x0<x/3*3+3; x0++)
        {
            if (sudo[y0][x0] == val) //格冲突
                return false;
        }
    }
    sudo[y][x] = val;
    return true;
}
 
void reset(int x, int y)
{
    sudo[y][x] = 0;
}
 
void initXOrd(int* xOrd)    //0~9随机序列
{
    int i, k, tmp;
    for (i=0; i<9; i++)
    {
        xOrd[i] = i;
    }
    for (i=0; i<9; i++)
    {
        k = rand() % 9;
        tmp = xOrd[k];
        xOrd[k] = xOrd[i];
        xOrd[i] = tmp;
    }
}
 
bool fillFrom(int y, int val)
{
    int xOrd[9];
    initXOrd(xOrd);     //生成当前行的扫描序列
    for (int i=0; i<9; i++)
    {
        int x = xOrd[i];
        if (set(x, y, val))
        {
            if (y == 8)                 //到了最后一行
            {
                if (val == 9 || fillFrom(0, val+1)) //当前填9则结束, 否则从第一行填下一个数
                    return true;
            } 
            else
            {
                if (fillFrom(y+1, val)) //下一行继续填当前数
                    return true;
            }
            reset(x, y);    //回溯
        }
    }
    return false;
}
 
void digHole(int holeCnt)
{
    int idx[81];
    int i, k;
    for (i=0; i<81; i++)
    {
        hole[i / 9][i % 9] = 0;
        idx[i] = i;
    }
    for (i=0; i<holeCnt; i++)   //随机挖洞位置
    {
        k = rand() % 81;
        int tmp = idx[k];
        idx[k] = idx[i];
        idx[i] = tmp;
    }
    for (i=0; i<holeCnt; i++)
    {
        hole[idx[i] / 9][idx[i] % 9] = 1;
    }
}
 
void printSudo()
{
    for (int y=0; y<9; y++)
    {
        (y % 3 == 0) ? (cout << "------------------------\n ") : (cout << " ");
        for (int x=0; x<9; x++)
        {
            (hole[y][x] == 0) ? (cout << sudo[y][x] << " ") : (cout << "  ");
            (x % 3 == 2) ? (cout << "| ") : (cout << "");
        }
        cout << endl;
    }
    cout << "------------------------\n";
}
 
int main(int argc, char* argv[])
{   
    srand((unsigned)time(NULL));
    while (!fillFrom(0, 1)) ;
    digHole(35);
    printSudo();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果:

在这里插入图片描述

一个简单的解数独的小程序 //***求数独的解,参数mod为0或1,time0为搜索开始时的时间,mod=0时仅检查Data1中数独是否有解,有解则抛出1,mod=1时求出所有解并输出*** { int i,j,im=-1,jm,min=10; int mark[10]; for(i=0;i<9;i++) { for(j=0;j<9;j++) { if(Data1[i][j]) //如果该位置有数据则跳过 { continue; } int c=Uncertainty(i,j,mark); //如果该位置为空则先求不确定度 if(c==0) //如果不确定度为0则表示该数独无解 { return; } if(c<min) //得到不确定度最小的位置(第im行 第jm列 不确定度为min) { im=i; jm=j; min=c; } } } if(im==-1) //所有位置都已经确定,数独已经解出,按要求输出解 { if(mod==1) //显示所有解 { if(IsSolved()==true) { if(Solutions++<MAXANSNUM) { cout<<"第 "<<Solutions<<" 个 解:"<<endl; Display(1); } if((time(NULL)-time0)>TIMEOUT) { throw(Solutions); } } return; } else //只给出一个解 { throw(1); //跳出所有递归调用,返回1 } } Uncertainty(im,jm,mark); //从不确定度最小的位置开始解 for(i=1;i<=9;i++) { if(mark[i]==0) { Data1[im][jm]=i; //对不确定度最小的位置尝试可能的赋值 Search(mod,time0); //递归调用 } } Data1[im][jm]=0; } void Csudoku::Set(int n) //***随机生成数独,参数n表示数独中待填元素个数*** { srand((unsigned)time(NULL)); int i,j,k; do { for(i=0;i<9;i++) //随机给每行的某一个位置赋值 { for(j=0;j<9;j++) { Data1[i][j]=0; } j=rand()%9; Data1[i][j]=i+1; } } while(!Solve(0)); //按照随机赋的值给出一个解 for(k=0;k<n;) //从中随机去掉n个数据 { i=rand()%81; j=i%9; i=i/9; if(Data1[i][j]>0) { Data1[i][j]=0; k++; } } for(i=0;i<9;i++) //将生成数独存入Data0数组 { for(j=0;j<9;j++) { Data0[i][j]=Data1[i][j]; } } }
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