计算零到多个可能的数独结果，并打印到Console中。
调用方法
MainController mc = new MainController(); mc.Do();
输入
数独数据 类型为int[,]，-1表示空。
通过Sudu.Setup()方法设置。
输出
同输入格式。
通过Sudu.PrintResult()方法打印。
概述
该方法属于穷举的搜索算法。将完整过程分解为重复的往一个空里填一个数字的过程，每填一个空，尝试所有可用数字，找到与已填数字不冲突的数字。如果找不到合适的数字，修改已填数字，既回溯到上一步。
代码实现分两部分，一个是填充循环，一个是填充位置改变和填充操作。分别实现为两个类。
填充循环
思路
循环主体是执行操作（填写一个数字）。
如果操作失败（没有有效的数字能够填入），则移动到上一步。如果操作成功，则移动到下一步。
如果无法移动到下一步，则认为完成所有步骤，获得了一个有效的结果。
如果无法移动到上一步，则认为无法修改步骤，结果查找完毕，退出执行循环。
代码
public class MainController
{
public Sudu sudu = new Sudu();
/// <summary>
/// 执行循环
/// </summary>
/// <param name="findmulti">是否寻找多个解</param>
public void Do(bool findmulti = true)
{
sudu.PrintResult();
DateTime dt = DateTime.Now;
int resultcount = 0;
int actioncount = 0;
while (true)
{
// 执行
bool actionresult = sudu.TakeAction();
actioncount++;
if (actionresult)
{
// 执行成功则移动到下一步
if (sudu.MoveNext() == false)
{
// 无法移动到下一步，则已经完成
Console.WriteLine("尝试次数：" + actioncount);
Console.WriteLine("结果个数：" + resultcount);
Console.WriteLine("耗时（s）：" + (DateTime.Now - dt).TotalSeconds);
sudu.PrintResult();
resultcount++;
if (findmulti)
{
continue;
}
else
{
return;
}
}
}
else
{
// 执行失败则退回上一步
if (sudu.MovePrev() == false)
{
// 无法移动到上一步，则已经结束搜索
Console.WriteLine("结束");
Console.WriteLine("尝试次数：" + actioncount);
Console.WriteLine("结果个数：" + resultcount);
Console.WriteLine("耗时（s）：" + (DateTime.Now - dt).TotalSeconds);
sudu.PrintResult();
return;
}
}
}
}
}
填充位置改变和填充操作
思路
数字填充：每次往数组中填充一个数字，如果能填充不冲突的数字则返回True，否则返回False。
填充位置改变：当前填充位置表示为行序号和列序号，初始状态都为0。移动到下一步，上一步时，修改填充位置，即修改此序号对。
代码
public class Sudu
{
public Sudu()
{
int[,] data = new int[,] {
{ -1,-1,2,9,-1,-1,-1,-1,-1},
{ -1,-1,-1,-1,-1,-1,8,-1,5},
{ -1,5,8,-1,-1,-1,7,-1,-1},
{ 1,-1,9,-1,3,-1,-1,-1,-1},
{ -1,-1,-1,-1,7,8,-1,-1,-1},
{-1,-1,6,-1,-1,-1,-1,3,-1 },
{9,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,1 },
{-1,-1,-1,-1,-1,7,-1,-1,9 },
{6,8,-1,-1,-1,3,5,-1,-1 },
};
Setup(data);
}
/// <summary>
/// 初始化数独数据。data中-1表示可填入，其他值表示固定值
/// </summary>
/// <param name="data"></param>
public void Setup(int[,] data)
{
int c = 0;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
for (int j = 0; j < 9; j++)
{
if (data[i, j] == -1)
{
filleddata[i, j] = 0;
canfill[i, j] = 1;
}
else
{
c = c + 1;
filleddata[i, j] = data[i, j];
canfill[i, j] = 0;
}
}
}
col = 0;
row = 0;
Console.WriteLine("已填数字：" + c);
}
/// <summary>
/// 初始值为0，表示未开始填充
/// </summary>
int[,] filleddata = new int[9, 9];
/// <summary>
/// 0代表不能填充，1代表能填充
/// </summary>
int[,] canfill = new int[9, 9];
int col = 0;
int row = 0;
/// <summary>
/// 移动到上一个可填空位置
/// </summary>
/// <returns>是否有上一个可填充位置</returns>
public bool MoveNext()
{
while (true)
{
if (col == 8 && row == 8)
return false;
if (col == 8)
{
row++;
col = 0;
}
else
{
col++;
}
if (canfill[row, col] == 0)
continue;
return true;
}
}
/// <summary>
/// 移动到下一个可填空位置
/// </summary>
/// <returns>是否有下一个可填充位置</returns>
public bool MovePrev()
{
while (true)
{
if (col == 0 && row == 0)
return false;
if (col == 0)
{
row--;
col = 8;
}
else
{
col--;
}
if (canfill[row, col] == 0)
continue;
return true;
}
}
/// <summary>
/// 填充当前位置
/// </summary>
/// <returns>如果正常填充则返回true，无法填充或填充无效则返回false</returns>
public bool TakeAction()
{
if (canfill[row, col] == 0)
return false;
//尝试填充
while (true)
{
// 填充下一个值
if (filleddata[row, col] < 9)
filleddata[row, col] = filleddata[row, col] + 1;
else
{
// 重置该值
filleddata[row, col] = 0;
return false;
}
if (Check())
return true;
}
}
/// <summary>
/// 检查冲突
/// </summary>
/// <returns></returns>
private bool Check()
{
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
if (col != i
&& filleddata[row, col] == filleddata[row, i])
return false;
if (row != i
&& filleddata[row, col] == filleddata[i, col])
return false;
if (((row / 3 * 3 + i / 3) != row
&& (col / 3 * 3 + i % 3) != col)
&& filleddata[row / 3 * 3 + i / 3, col / 3 * 3 + i % 3] == filleddata[row, col])
return false;
}
return true;
}
/// <summary>
/// Console方式输出数独结果
/// </summary>
public void PrintResult()
{
Console.WriteLine("data");
Print(filleddata);
}
private void Print(int[,] data)
{
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
for (int j = 0; j < 9; j++)
{
Console.Write(data[i, j] + ", ");
}
Console.WriteLine();
}
}
public void PrintCurrent()
{
Console.WriteLine("col: " + col + " row: " + row + " data: " + "data:" + filleddata[row, col]);
}
}
如需尝试新的数独，替换Sudu类构造函数中的数据即可。
have fun.
