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SKYIV STUDIO
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数独解算器(ASP.NET 2.0)
数独游戏 在9x9的方格内进行， 分为3x3的小方格，被称为“区”。
数独游戏首先从已经填入数字的格子开始。
数独游戏的目的是根据下列规则，用1至9之间的数字填满空格：
每个数字在每一行、每一列和每一区只能出现一次。
我在 Linux 服务器(请参见“在 Linux 下运行 ASP.NET 2.0”)上用 ASP.NET 2.0 实现了一个数独解算器。
http://www.sudoku.name 网站上也有一个用户界面相当不错的“数独解算器” ，但是其算法太差了，运算速度比我的算法慢多了。以其网站上的“#5328”谜题(也是我的数独解算器的例题)为例，它需要大约四个小时才能给出答案，而我的解算器不到一秒钟就可以给出答案。从它的运算过程来算，估计是逐个空格进行解算。而我的算法是先找出能填入数字个数最少的空格进行解算。算法这个微小的改进，就极大地提高了计算效率。好了，废话少说，下面就是源程序：

1. sudoku.aspx:
 1<%@ Page Language="C#" inherits="Skyiv.Ben.Web.SudokuPage" %>
 2<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"
            "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
 3<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >
 4<head runat="server">
 5  <title>银河 - 数独</title>
 6</head>
 7<body>
 8  <form id="form1" runat="server">
 9  <asp:Button Text="返回" OnClick="BtnUriHome_Click" runat="server" />
10  <asp:Button Text="开始" OnClick="BtnSubmit_Click" runat="server" />
11  <hr />
12  <div>
13  <a href="http://www.sudoku.name/index-cn.php" target="_blank">数独游戏</a>
14  在9x9的方格内进行， 分为3x3的小方格，被称为“区”。<br />
15  数独游戏首先从已经填入数字的格子开始。<br />
16  数独游戏的目的是根据下列规则，用1至9之间的数字填满空格：<br />
17  每个数字在每一行、每一列和每一区只能出现一次。<br />
18  </div>
19  <div>
20  <asp:TextBox Runat="Server" Id="tbxInput" MaxLength="512" Wrap="False"
21    TextMode="MultiLine" Columns="15" Rows="14" />
22  <asp:TextBox Runat="Server" Id="tbxOutput" ReadOnly="True" Wrap="False"
23    TextMode="MultiLine" Columns="15" Rows="14" />
24  </div>
25  </form>
26</body>
27</html>
28

2. sudoku.aspx.cs:
 1using System;
 2using System.IO;
 3using System.Web.UI;
 4using System.Web.UI.WebControls;
 5using Skyiv.Ben.Etc;
 6
 7namespace Skyiv.Ben.Web
 8{
 9  public class SudokuPage : Page
10  {
11    protected TextBox tbxInput;
12    protected TextBox tbxOutput;
13
14    public void Page_Load(object sender, EventArgs e)
15    {
16      if (IsPostBack) return;
17      tbxInput.Text =    "+---+---+---+\n|2..|||\n|8..|1..|.2.|\n"
18        + "|..5|.7.|.3.|\n+---+---+---+\n|.7.|.3.|1..|\n|.9.|.4.|.8.|\n"
19        + "|..4||.7.|\n+---+---+---+\n|.3.|.9.|6..|\n|.8.|..5|..3|\n"
20        + "|||..5|\n+---+---+---+";
21    }
22
23    public void BtnUriHome_Click(object sender, EventArgs e)
24    {
25      Response.Redirect(Pub.UriHome);
26    }
27
28    public void BtnSubmit_Click(object sender, EventArgs e)
29    {
30      try
31      {
32        Sudoku sudoku = new Sudoku(new StringReader(tbxInput.Text));
33        StringWriter writer = new StringWriter();
34        sudoku.Out(writer);
35        tbxOutput.Text = writer.ToString();
36      }
37      catch (Exception ex)
38      {
39        tbxOutput.Text = "Error: " + ex.Message;
40      }
41    }
42  }
43}
44

3. sudoku.cs:
  1using System;
  2using System.IO;
  3using System.Collections.Generic;
  4
  5namespace Skyiv.Ben.Etc
  6{
  7  sealed class Sudoku
  8  {
  9    byte[,] input, output;
 10    int steps = 0;
 11
 12    public Sudoku(TextReader reader)
 13    {
 14      input = new byte[9, 9];
 15      for (int y = 0; y < 9; )
 16      {
 17        string s = reader.ReadLine();
 18        if (s == null) break;
 19        s = s.Replace('.', '0');
 20        int x = 0;
 21        for (int i = 0; i < s.Length; i++)
 22          if (Char.IsDigit(s, i) && x < 9) input[x++, y] = (byte)(s[i] - '0');
 23        if (x != 0) y++;
 24      }
 25    }
 26
 27    public void Out(TextWriter writer)
 28    {
 29      Compute(input);
 30      Out(writer, output);
 31    }
 32
 33    void Out(TextWriter writer, byte[,] output)
 34    {
 35      for (int y = 0; y <= output.GetLength(1); y++)
 36      {
 37        if (y % 3 == 0) writer.WriteLine("+---+---+---+");
 38        if (y >= output.GetLength(1)) break;
 39        for (int x = 0; x <= output.GetLength(0); x++)
 40        {
 41          if (x % 3 == 0) writer.Write('|');
 42          if (x >= output.GetLength(0)) break;
 43          writer.Write((output[x, y] == 0) ? '.' : (char)(output[x, y] + '0'));
 44        }
 45        writer.WriteLine();
 46      }
 47    }
 48
 49    bool Compute(byte[,] input)
 50    {
 51      List<byte[,]> list = StepIt(input);
 52      if (list == null) return true;
 53      foreach (byte[,] temp in list) if (Compute(temp)) return true;
 54      return false;
 55    }
 56
 57    // return null for finish
 58    List<byte[,]> StepIt(byte[,] input)
 59    {
 60      if (steps++ > 100000) throw new Exception("太复杂了");
 61      output = input;
 62      int theX = -1, theY = -1;
 63      byte[] theDigits = null;
 64      for (int y = 0; y < input.GetLength(1); y++)
 65      {
 66        for (int x = 0; x < input.GetLength(0); x++)
 67        {
 68          if (input[x, y] != 0) continue;
 69          byte[] digits = GetDigits(input, x, y);
 70          if (digits.Length == 0) return new List<byte[,]>();
 71          if (theDigits != null && theDigits.Length <= digits.Length) continue;
 72          theX = x;
 73          theY = y;
 74          theDigits = digits;
 75        }
 76      }
 77      if (theDigits == null) return null;
 78      List<byte[,]> result = new List<byte[,]>();
 79      foreach (byte digit in theDigits)
 80      {
 81        byte[,] temp = (byte[,])input.Clone();
 82        temp[theX, theY] = digit;
 83        result.Add(temp);
 84      }
 85      return result;
 86    }
 87
 88    byte[] GetDigits(byte[,] input, int x, int y)
 89    {
 90      bool[] mask = new bool[10];
 91      for (int i = 0; i < 9; i++)
 92      {
 93        mask[input[x, i]] = true;
 94        mask[input[i, y]] = true;
 95      }
 96      for (int i = x / 3 * 3; i < x / 3 * 3 + 3; i++)
 97        for (int j = y / 3 * 3; j < y / 3 * 3 + 3; j++)
 98          mask[input[i, j]] = true;
 99      List<byte> list = new List<byte>();
100      for (int i = 1; i < mask.Length; i++) if (!mask[i]) list.Add((byte)i);
101      return list.ToArray();
102    }
103  }
104}
105

以上代码都很简单，也不需要再另外解说了。
posted on 2007-01-26 15:09  银河  阅读(13438)  评论(25)  编辑  收藏  举报