暴力破解数独+舞蹈链算法解数独

  1. 求解数独的思路
    我想通过自己的思路来求解,虽然网上肯定有非常巧妙高效的解法。因此我安装了HoDoKu这个软件,这个软件会分析当前数独每个待填格子可能存在的值,目前我发现Naked Or Hiden Single这2中是最容易找出来的,找出来了该位置就必填那个数。下图是一个例子,表示裸露的单个数字,该位置只有一种可能值。经过仔细研究,我得出了2个原则:
    1.当前位置只有一种可能值,则优先填入
    2.当前位置的可能值在当前行列宫格唯一,那么这个值是隐藏的单个,也是必填的

    有了上述2个原则,那么我必须有一种算法计算每一个待填单元格可能填入的数据。其实很简单,只需要遍历这些代填的位置,然后变量当前行列所在宫格,去掉已经确定的值,剩下的就是代填值。

    经过上面的计算也只能将代填位置确认值填好,但是剩下有可能存在多个值且无法确定。因此我首先想到的就是暴力破解法,假设代填位置为其中一个可能值,由此继续填数字,每次填入数字后再进行一次上面找以确定单个数,如果无法继续,或者得到一个存在某个位置没有可能填入数据则说明假设出错,恢复上一次保存的状态,继续假设下一个可能值。具体流程图如下:

    下面就贴上我的代码,其中保存状态用了栈结构,每次缓存则压栈,恢复则弹栈:

package main

import (
    "container/list"
    "fmt"
    "log"

    "time"

    "io/ioutil"

    "flag"

    "github.com/jan-bar/golibs"
)

const Length = 9 /* 数独长宽都是9 */

/**
* 下面这个结构有点复杂
* num:  当前位置数据,包括初始值,已经填写的值
* cnt:  标识该位置可能数的个数
* flag: 初始时和num相同,只是在结果打印时区别初始值和计算得到值颜色
* may:  该数组记录当前位置可能值,总是从数组头开始
**/
type MySudokuData struct {
    num, cnt, flag int         /* 点位具体值,可能值的个数,该位置需要填值 */
    may            [Length]int /* 记录点位可能的值 */
}

/**
* 下面结构保存存在多个可能值的位置
* pos:  记录可能值的坐标(其中i表示多少行,j表示多少列)
* cnt:  记录这些坐标个数
**/
type MyMayPos struct {
    pos [Length * Length]struct {
        i, j int /* 缓存待定位置i,j值 */
    }
    cnt int /* 待定位置个数 */
}

/**
* 总体的数据结构
* data:  记录9*9的81个点位数据
* pos:   表示可能值的数据
* dot:   在计算时表示当前假设到哪个可能点
* may:   在计算时表示dot的点找到哪个可能值
**/
type MyCacheData struct {
    data     [Length][Length]MySudokuData /* 缓存整个数独 */
    pos      MyMayPos                     /* 缓存当前可能位置 */
    dot, may int                          /* 缓存第几个可能点,和该点第几个可能值 */
}

var SudokuData MyCacheData /* 得到数独数据,和每个空位可能值,用于计算 */

func init() {
    fr := flag.String("f", "Sudoku.txt", "input data file!")
    flag.Parse()

    byt, err := ioutil.ReadFile(*fr)
    if err != nil {
        log.Fatal(err.Error())
    }

    var i, j, cnt, tmp int
    for _, v := range byt {
        if tmp = int(v - '0'); tmp >= 0 && tmp <= 9 { /* 只处理文件中数字0~9 */
            SudokuData.data[i][j].num = tmp
            SudokuData.data[i][j].flag = tmp

            if cnt++; j < 8 {
                j++
            } else {
                i++
                j = 0
            }
        }
    }

    if cnt != 81 { /* 无论如何必须要有81个输入 */
        log.Fatal("输入文件不正确!")
    }
}

/**
* 主程序入口
* http://aperiodic.net/phil/scala/s-99/
**/
func main() {
    var (
        pos, may, x, y, cnt int
        CacheData           = list.New()  /* 缓存数据栈 */
        TmpElement          *list.Element /* 缓存链表元素 */
        tStart              = time.Now()  /* 开始时间 */
    )

    FlushMayNum()                 /* 初始刷新一下可能值 */
    for false == GameComplete() { /* 如果没有完成则一直继续计算 */
        for ; pos < SudokuData.pos.cnt; pos++ { /* 遍历可能点 */
            x, y = SudokuData.pos.pos[pos].i, SudokuData.pos.pos[pos].j
            for ; may < SudokuData.data[x][y].cnt; may++ { /* 遍历可能点中可能填写的值 */
                SudokuData.dot, SudokuData.may = pos, may
                CacheData.PushFront(SudokuData) /* 保存当前状态到栈中 */

                SudokuData.data[x][y].num = SudokuData.data[x][y].may[may] /* 数据中填写可能值 */
                cnt++
                if FlushMayNum() { /* 进行一次寻找,返回true表示还能继续找 */
                    pos, may = 0, 0
                    goto NextGameLoop /* 数据已经重排,所以要重新遍历 */
                } /* 下面是else部分 */

                /* 如果找到了一个没有可能值的位置,从栈顶取数据,从下一个值开始遍历 */
                if TmpElement = CacheData.Front(); TmpElement == nil { /* 取栈顶元素,计算下一个可能值 */
                    return /* 栈中没有数据,无解 */
                }
                SudokuData = TmpElement.Value.(MyCacheData) /* 恢复上次状态 */
                CacheData.Remove(TmpElement)                /* 移除栈顶状态 */
            }
        }

        /* 下面表示通过上面的计算,把所有可能点的可能值遍历,还是无法得到结果 */
        if TmpElement = CacheData.Front(); TmpElement == nil { /* 取栈顶元素,计算下一个可能值 */
            return /* 栈中没有数据,无解 */
        }
            SudokuData = TmpElement.Value.(MyCacheData) /* 恢复上次状态 */
            CacheData.Remove(TmpElement)                /* 移除栈顶状态 */
            pos, may = SudokuData.dot, SudokuData.may+1 /* may从下一个开始 */
    NextGameLoop: /* 重排的数据继续计算 */
    }

    fmt.Println("计算耗时 :", time.Since(tStart))
    PrintSudoku() /* 完成后打印数独 */
    fmt.Scanln()  /* 避免一闪而逝 */
}

/**
* x横坐标,向下递增
* y纵坐标,向右递增
* 如果运行过程中有空位只有唯一值,那么填好值,再刷新一次
* 该方法结束后,空位一定存在多个可能值
* 返回false表示有位置无解,返回true表示所有位置都有多个解
**/
func FlushMayNum() bool {
    var i, j, k, t, x, y, tmpMay, flagBreak, xS, xE, yS, yE int

StartLoop: /* 如果结果中有唯一值的位置,则重新计算 */
    SudokuData.pos.cnt = 0 /* 待定位置从0计数 */
    for i = 0; i < Length; i++ {
        for j = 0; j < Length; j++ {
            if 0 == SudokuData.data[i][j].num { /* 空位才需要刷新可能值 */
                for k = 0; k < Length; k++ {
                    SudokuData.data[i][j].may[k] = k + 1 /* 为可能值赋初值 */
                } /* 初始i,j位置默认可能存在的数值 */

                for k = 0; k < Length; k++ {
                    if t = SudokuData.data[i][k].num; t > 0 { /* 遍历行 */
                        SudokuData.data[i][j].may[t-1] = 0 /* 从可能中剔除该数字 */
                    }
                    if t = SudokuData.data[k][j].num; t > 0 { /* 遍历列 */
                        SudokuData.data[i][j].may[t-1] = 0 /* 从可能中剔除该数字 */
                    }
                } /* 上面循环剔除行列的值 */

                xS = i / 3 * 3 /* 所在宫格x起始 */
                xE = xS + 3    /* 所在宫格x结束 */
                yS = j / 3 * 3 /* 所在宫格y起始 */
                yE = yS + 3    /* 所在宫格y结束 */
                for ; xS < xE; xS++ {
                    for k = yS; k < yE; k++ {
                        if t = SudokuData.data[xS][k].num; t > 0 {
                            SudokuData.data[i][j].may[t-1] = 0 /* 从可能中剔除该数字 */
                        }
                    }
                } /* 上面双层循环遍历所在宫格 */

                /* 下面将可用值左移,保证有效值从数组头开始 */
                for k, SudokuData.data[i][j].cnt = 0, 0; k < Length; k++ {
                    if t = SudokuData.data[i][j].may[k]; t > 0 {
                        SudokuData.data[i][j].may[SudokuData.data[i][j].cnt] = t
                        SudokuData.data[i][j].cnt++ /* 将可能的值移动到前面 */
                    }
                }

                if 0 == SudokuData.data[i][j].cnt {
                    return false /* 该位置没有解 */
                }

                if 1 == SudokuData.data[i][j].cnt { /* 如果当前位置只有一种可能值 */
                    SudokuData.data[i][j].num = SudokuData.data[i][j].may[0] /* 将该值填入数组中 */
                    goto StartLoop                                           /* 重新刷新可能值数据 */
                }

                /* 下面用插入排序发将每个点可能的个数从小到大添加到MayPos中 */
                //for k = 0; k < SudokuData.pos.cnt; k++ {
                //  if SudokuData.data[i][j].cnt < SudokuData.data[SudokuData.pos.pos[k].i][SudokuData.pos.pos[k].j].cnt {
                //      break /* 找到位置,由小到达的排序,可以让循环次数减少 */
                //  }
                //}
                //for t = SudokuData.pos.cnt; t > k; t-- { /* 上面找到位置,该位置右边数据集体右移一位 */
                //  SudokuData.pos.pos[t].i, SudokuData.pos.pos[t].j = SudokuData.pos.pos[t-1].i, SudokuData.pos.pos[t-1].j
                //}
                //SudokuData.pos.pos[k].i, SudokuData.pos.pos[k].j = i, j
                //SudokuData.pos.cnt++ /* 可能点个数加1 */
                SudokuData.pos.pos[SudokuData.pos.cnt].i, SudokuData.pos.pos[SudokuData.pos.cnt].j = i, j
                SudokuData.pos.cnt++ /* 可能点个数加1 */
            } /* end if 0 == SudokuData[i][j].num { */
        } /* end j */
    } /* end i */

    flagBreak = 0
    /* 上面得到一个局面,及可能点一定有多个值,下面找隐藏的只有一个解的位置 */
    for i = 0; i < SudokuData.pos.cnt; i++ { /* 遍历每个可能点位置 */
        x, y = SudokuData.pos.pos[i].i, SudokuData.pos.pos[i].j /* 得到该点位置 */
        for j = 0; j < SudokuData.data[x][y].cnt; j++ {
            tmpMay = SudokuData.data[x][y].may[j] /* 找这个可能值,看看是否为隐藏单个 */

            for k = 0; k < Length; k++ {
                if t = SudokuData.data[x][k].num; t == 0 { /* 遍历行中不确定格子 */
                    for ; t < SudokuData.data[x][k].cnt; t++ {
                        if tmpMay == SudokuData.data[x][k].may[t] {
                            goto NextFlagX /* 这个可能值和在当前行不唯一 */
                        }
                    }
                }
            } /* 在行上找相同可能值 */
            SudokuData.data[x][y].num = tmpMay /* 这个值在行上可能值中是唯一,填值并重新填值 */
            flagBreak = 1
            break

        NextFlagX:
            for k = 0; k < Length; k++ {
                if t = SudokuData.data[k][y].num; t == 0 { /* 遍历列中不确定格子 */
                    for ; t < SudokuData.data[k][y].cnt; t++ {
                        if tmpMay == SudokuData.data[k][y].may[t] {
                            goto NextFlagY /* 这个可能值和在当前列不唯一 */
                        }
                    }
                }
            } /* 在列上找相同可能值 */
            SudokuData.data[x][y].num = tmpMay /* 这个值在行上可能值中是唯一,填值并重新填值 */
            flagBreak = 1
            break

        NextFlagY:
            xS = x / 3 * 3 /* 所在宫格x起始 */
            xE = xS + 3    /* 所在宫格x结束 */
            yS = y / 3 * 3 /* 所在宫格y起始 */
            yE = yS + 3    /* 所在宫格y结束 */
            for ; xS < xE; xS++ {
                for k = yS; k < yE; k++ {
                    if t = SudokuData.data[xS][k].num; t == 0 {
                        for ; t < SudokuData.data[xS][k].cnt; t++ {
                            if tmpMay == SudokuData.data[xS][k].may[t] {
                                goto NextFlagZ /* 这个可能值和在当前列不唯一 */
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            SudokuData.data[x][y].num = tmpMay /* 这个值在行上可能值中是唯一,填值并重新填值 */
            flagBreak = 1
            break

        NextFlagZ:
        }
    }
    if 1 == flagBreak {
        goto StartLoop
    }

    for i = 1; i < SudokuData.pos.cnt; i++ {
        x, y = SudokuData.pos.pos[i].i, SudokuData.pos.pos[i].j
        tmpMay = SudokuData.data[x][y].cnt

        for j = i - 1; j >= 0 && SudokuData.data[SudokuData.pos.pos[j].i][SudokuData.pos.pos[j].j].cnt > tmpMay; j-- {
            SudokuData.pos.pos[j+1].i = SudokuData.pos.pos[j].i
            SudokuData.pos.pos[j+1].j = SudokuData.pos.pos[j].j
        }
        SudokuData.pos.pos[j+1].i = x
        SudokuData.pos.pos[j+1].j = y
    }

    /* 下面打印可能点个数由少到多的排序 */
    //for i = 0; i < SudokuData.pos.cnt; i++ {
    //  fmt.Println(SudokuData.pos.pos[i], SudokuData.data[SudokuData.pos.pos[i].i][SudokuData.pos.pos[i].j])
    //}
    //fmt.Print("\n\n\n")
    //os.Exit(0)
    return true
}

/**
* 打印数独
* 这里需要win32api
* 将计算得到的数据上不同颜色
**/
func PrintSudoku() {
    var (
        i, j, tmp int
        api       = golibs.NewWin32Api()
    )
    fmt.Println(" ---------+---------+---------")
    for i = 0; i < Length; i++ {
        fmt.Print("|")
        for j = 0; j < Length; j++ {
            if tmp = SudokuData.data[i][j].num; tmp > 0 {
                if 0 == SudokuData.data[i][j].flag { /* 该位置是计算得到的,标红色 */
                    api.TextBackground(golibs.ForegroundRed | golibs.ForegroundIntensity)
                }
                fmt.Printf(" %d ", tmp) /* 下面把前景色重置为白色 */
                api.TextBackground(golibs.ForegroundRed | golibs.ForegroundGreen | golibs.ForegroundBlue)
            } else {
                fmt.Print(" . ")
            }
            if j == 2 || j == 5 {
                fmt.Print("|")
            }
        }

        switch i {
        case 2, 5:
            fmt.Print("|\n|---------+---------+---------|\n")
        case 0, 1, 3, 4, 6, 7:
            fmt.Println("|\n|         |         |         |")
        }
    }
    fmt.Println("|\n ---------+---------+---------")
}

/**
* 判断当前成功没
* 如果游戏完成则返回true
* 否则没有完成则返回false
**/
func GameComplete() bool {
    var i, j int
    for i = 0; i < Length; i++ {
        for j = 0; j < Length; j++ {
            if 0 == SudokuData.data[i][j].num {
                return false /* 数独中存在没有完成的位置,则游戏还要继续 */
            }
        }
    }
    return true /* 所有位置都完成 */
}

/**
* http://cn.sudokupuzzle.org/
* https://www.newdoku.com/zh/sudoku.php
* 上面是2个在线数独网站
* 技巧:http://www.conceptispuzzles.com/zh/index.aspx?uri=puzzle/sudoku/techniques
* 规则:http://www.conceptispuzzles.com/zh/index.aspx?uri=puzzle/sudoku/rules
**/

上面的方案效率在应对简单级别的也是很快的,基本毫秒级别。这里找了一个在线数独网站在线玩数独,下面是在里面找的骨灰级运算结果:

但是比较蛋疼的就是暴力求解存在把所有解遍历一遍的情况,那将遍历非常大,虽然我已经保证每次把确定的值填入,但仍然无可避免,下面就是一个例子,用时44分钟:

好了上面就把我自己的想法写成代码,并能正确得到结果,只是某些情况计算效率比较低,而且没有处理存在多个值的情况。
1. 舞蹈链求解数独
求解数独最佳方案当然是舞蹈链了,优点就是不会占用多于空间,缓存和恢复状态非常快。
http://www.cnblogs.com/grenet/p/3145800.html 讲解舞蹈链
http://www.cnblogs.com/grenet/p/3163550.html 讲解如何用舞蹈链解数独
代码灵感主要来源于上面的博客,并且舞蹈链求解比较快,因此我也做了多解数组至少算2种结果
2. 舞蹈链求解的具体流程就参照上面博客吧,下面把我的代码贴上:

package main

import (
    "fmt"
    "log"

    "time"

    "io/ioutil"

    "flag"

    "github.com/jan-bar/golibs"
)

const (
    LenGrid    = 9                 /* 数独都有9行9列格子 */
    Length     = LenGrid * LenGrid /* 数独有81个元素 */
    NineDance  = 9 * Length        /* 81*9 创建出9个舞蹈链,分别代表填入的数字 */
    FourDance  = 4 * Length        /* 81*4 约束条件 */
    MinInitial = 1000000000        /* 最小min的初值 */
)

type Node struct {
    r, c  int /* 标识第r行,第c列 */
    up    *Node
    down  *Node
    left  *Node
    right *Node
}

var (
    SudokuData [Length + 1]int                /* 保存数独数据 */
    Mem1       [Length + 1]int                /* 保存数独结果1 */
    Mem2       [Length + 1]int                /* 保存数独结果2 */
    Mem        = &Mem1                        /* 用mem操作2个结果内的值 */
    Cnt        [FourDance + 1]int             /* 0-324  用于记录0-324列,这一列有多少个结点 */
    Scnt       = 0                            /* 记录数独结果个数,本程序最多找到2个就退出 */
    Head       Node                           /* 头结点 */
    All        [NineDance*FourDance + 99]Node /* 0-236294  构建729*324+99列的舞蹈链 */
    AllCnt     int                            /* 舞蹈链的游标 */
    Row        [NineDance]Node                /* 0-728  构建729列的舞蹈链,用于1-9的填入,每个数字用81列来表示 */
    Col        [FourDance]Node                /* 0-323  构建324列的舞蹈链,用于满足4个约束条件 */
)

func init() {
    fr := flag.String("f", "Sudoku.txt", "input data file!")
    flag.Parse()

    byt, err := ioutil.ReadFile(*fr)
    if err != nil {
        log.Fatal(err.Error())
    }

    var cnt = 0
    for _, v := range byt {
        if v >= '0' && v <= '9' {
            if cnt < Length { /* 数独只有81个元素 */
                SudokuData[cnt] = int(v - '0')
            }
            cnt++
        }
    }

    if cnt != Length { /* 无论如何只有81个数字输入 */
        log.Fatal("输入文件只能有81个数字!")
    }
    SudokuData[cnt] = MinInitial /* 标识结束符 */
    AllCnt = 1                   /* 舞蹈链从位置1开始 */

    Head.left = &Head  /* 头结点的左边是头结点 */
    Head.right = &Head /* 头结点的右边是头结点 */
    Head.up = &Head    /* 头结点的上面是头结点 */
    Head.down = &Head  /* 头结点的下面是头结点 */
    Head.r = NineDance /* 行数等于729 */
    Head.c = FourDance /* 列数等于324 */

    for cnt = 0; cnt < FourDance; cnt++ {
        Col[cnt].c = cnt          /* 324列舞蹈链 用0-323赋值给c */
        Col[cnt].r = NineDance    /* 把 729 赋给 r */
        Col[cnt].up = &Col[cnt]   /* 它的上面等于自己 */
        Col[cnt].down = &Col[cnt] /* 它的下面等于自己 */

        Col[cnt].left = &Head           /* 它的左边等于头结点 */
        Col[cnt].right = Head.right     /* 它的右边等于头结点的右边 */
        Col[cnt].left.right = &Col[cnt] /* 它的左边的右边等于自己 */
        Col[cnt].right.left = &Col[cnt] /* 它的右边的左边等于自己 */
    }

    for cnt = 0; cnt < NineDance; cnt++ {
        Row[cnt].r = cnt       /* 729行舞蹈链,行数等于i */
        Row[cnt].c = FourDance /* 列数等于324 */

        Row[cnt].left = &Row[cnt]  /* 它的左边等于自己 */
        Row[cnt].right = &Row[cnt] /* 它的右边等于自己 */

        /* 头结点下边行的编号从上到下是728到0 */
        Row[cnt].up = &Head          /* 它的上边等于头结点 */
        Row[cnt].down = Head.down    /* 它的下边等于头结点的下边 */
        Row[cnt].up.down = &Row[cnt] /* 它的上边的下边等于自己 */
        Row[cnt].down.up = &Row[cnt] /* 它的下边的上边等于自己 */
    }

    /* 访问所有行,数独舞蹈链中的第i行 表示 数独中的第r行第c列中填入数字val */
    for cnt = 0; cnt < NineDance; cnt++ {
        var (
            r   = cnt / 9 / 9 % 9 /* 0-80  r为0   81-161 r为1 …… 648-728 r为8    表示数独中的行    映射:舞蹈链行->数独行 */
            c   = cnt / 9 % 9     /* 0-8  c为0   9-17 c为1   18-26  c为2   ……   72-80为8  循环直至720-728为8  81个为一周期   表示数独中的列  映射:舞蹈链行->数独列 */
            val = cnt%9 + 1       /* 0为1  1为2  2为3  ……  8为9   9个为一周期   表示数字1-9   映射:舞蹈链行->1-9数字 */
        )
        if SudokuData[r*9+c] == 0 || SudokuData[r*9+c] == val { /* r表示第r行,c表示第c列,如果数独的第r行第c列是0-9 */
            /* 如果数独的第r行第c列是0号则它的所有行都建立舞蹈链结点 */
            /* 如果数独的第r行第c列是数字则它的指定行都建立舞蹈链结点 */
            Link(cnt, r*9+val-1)        /* 处理约束条件1:每个格子只能填一个数字    0-80列 */
            Link(cnt, Length+c*9+val-1) /* 处理约束条件2:每行1-9这9个数字只能填一个   81-161列 */
            tr := r / 3
            tc := c / 3
            Link(cnt, Length*2+(tr*3+tc)*9+val-1) /* 处理约束条件3:每列1-9的这9个数字都得填一遍 */
            Link(cnt, Length*3+r*9+c)             /* 处理约束条件4:每宫1-9的这9个数字都得填一遍 */
        }
    }

    /* 把728个行结点全部删除 */
    for cnt = 0; cnt < NineDance; cnt++ {
        Row[cnt].left.right = Row[cnt].right /* 每一行左边的右边等于行数的右边 */
        Row[cnt].right.left = Row[cnt].left  /* 每一行右边的左边等于行数的左边 */
    }
}

/**
* 主程序入口
* http://aperiodic.net/phil/scala/s-99/
* https://www.newdoku.com/zh/sudoku.php
* http://www.cnblogs.com/grenet/p/3145800.html 讲解舞蹈链
* http://www.cnblogs.com/grenet/p/3163550.html 讲解如何用舞蹈链解数独
**/
func main() {
    var tStart = time.Now() /* 开始时间 */
    Solve(1)
    var useTime = time.Since(tStart) /* 计算用时 */

    /* 下面打印数独,初始化数据和打印都不计入运算时间 */
    switch Scnt {
    case 2:
        PrintSudoku(1)
        PrintSudoku(2)
        fmt.Print("  2个或者多个解的数独")
    case 1:
        PrintSudoku(1)
        fmt.Print("  1个解的数独")
    default:
        fmt.Print("  此数独无解")
    }
    fmt.Println(",计算耗时:", useTime)
    fmt.Scanln() /* 避免一闪而逝 */
}

/**
* 用链表解释就是一直插在第一个结点,以前的结点右推。
* 第r行,第c列
**/
func Link(r, c int) {
    Cnt[c]++          /* 第c列的结点增加了一个 */
    t := &All[AllCnt] /* 将指针指向下一个,就像线性表添加元素一样 */
    AllCnt++
    t.r = r /* t的行数等于r */
    t.c = c /* t的列数等于c */

    t.left = &Row[r]       /* t的左边等于第r行结点 */
    t.right = Row[r].right /* t的右边等于第r行结点的右边 */
    t.left.right = t       /* t的左边的右边等于t */
    t.right.left = t       /* t的右边的左边等于t */

    t.up = &Col[c]       /* t的上边等于第c列结点 */
    t.down = Col[c].down /* t的下边等于第c列下边 */
    t.up.down = t        /* t的上边的下边等于t */
    t.down.up = t        /* t的下边的上边等于t */
}

/**
* 删除这列的结点和结点所在行的结点
**/
func Remove(c int) {
    var t, tt *Node
    /* 删除列结点 */
    Col[c].right.left = Col[c].left  /* 该列结点的右边的左边等于该列结点的左边 */
    Col[c].left.right = Col[c].right /* 该列结点的左边的右边等于该列结点的右边 */

    for t = Col[c].down; t != &Col[c]; t = t.down { /* 访问该列的所有结点 直到回到列结点 */
        for tt = t.right; tt != t; tt = tt.right { /* 访问该列所有结点所在的每一行 */
            Cnt[tt.c]-- /* 该列的结点减少一个 */

            /* 删除该结点所在行中的一个结点 */
            tt.up.down = tt.down /* 该结点的上边的下边等于该结点的下边 */
            tt.down.up = tt.up   /* 该结点的下边的上边等于该结点的上边 */
        }

        /* 删除该结点 */
        t.left.right = t.right /* t的左边的右边等于t的右边 */
        t.right.left = t.left  /* t的右边的左边等于t的左边 */
    }
}

/**
* 恢复一个节点
**/
func Resume(c int) {
    var t, tt *Node
    /* 遍历该列结点 */
    for t = Col[c].down; t != &Col[c]; t = t.down {
        t.right.left = t /* 恢复t结点 */
        t.left.right = t /* 恢复t结点 */

        for tt = t.left; tt != t; tt = tt.left { /* 一直访问左边,直到回到t */
            Cnt[tt.c]++
            tt.down.up = tt
            tt.up.down = tt
        }
    }
    Col[c].left.right = &Col[c]
    Col[c].right.left = &Col[c]
}

/**
* 计算数独
**/
func Solve(k int) {
    var (
        t, tt *Node
        min   = MinInitial
        tc    int
    )

    if Head.right == &Head { /* 得到一个数独结果 */
        if Scnt == 0 { /* 首次得到结果 */
            for tc = 0; tc <= Length; tc++ {
                Mem2[tc] = Mem1[tc]
            }
            Mem = &Mem2 /* 将下一次计算的结果写到Mem2中 */
        }
        Scnt++ /* 这里第一种解决方案得到后,返回继续 选行 来看有没有第二种解决方案 */
        return
    }

    //fmt.Println(k) /* 打印每次查找的行 */
    /* 从头结点开始一直向右 直到回到头结点
       挑选结点数量最小的那一行,如果数量小于等于1直接用这行 */
    for t = Head.right; t != &Head; t = t.right {
        if Cnt[t.c] < min {
            min = Cnt[t.c]
            tc = t.c
            if min <= 1 {
                break
            }
        }
    }
    /* min==0的时候会把列删除然后再把列恢复然后返回,说明之前选错了行导致出现了结点为0的列,重新往下选择一行。 */
    Remove(tc) /* 移除这一列 */
    /* 扫描这一列 直到 回到列结点 */
    for t = Col[tc].down; t != &Col[tc]; t = t.down {
        Mem[k] = t.r /* mem[k]存储t的行数,最后可以通过行数来推断数独的几行几列填入了哪个数字 */

        /* 如果没有这一步的话,在下面for循环的过程中会陷入死循环 */
        t.left.right = t /* 经检查这两个指针所指向的地址不同 */

        /* 开始访问t的右边 直到回到t。但是由于t在remove(tc)的过程中左右被跳过,所以tt!=t可能会一直成立,所以需要上一步来保证能回到t */
        for tt = t.right; tt != t; tt = tt.right {
            Remove(tt.c) /* 移除该行中所有带结点的列 */
        }

        /* 等到该行的所有结点都删除以后,把t结点彻底地删除 */
        t.left.right = t.right

        Solve(k + 1)   /* 给下一个找行 */
        if Scnt >= 2 { /* 这里找到2个解就退出 */
            return
        }

        /* 同上,避免死循环 */
        t.right.left = t

        /* 恢复所有被删除的列 */
        for tt = t.left; tt != t; tt = tt.left {
            Resume(tt.c)
        }

        t.right.left = t.left /* 恢复t结点 */
    }
    Resume(tc) /* 恢复tc列,一旦跑出来了说明之前选错了行,且如果一直回溯到一开始然后没有更多的行可以选择且scnt为0就说明没有解决方案 */
}

/**
* 打印数独
* 这里需要win32api
* 将计算得到的数据上不同颜色
**/
func PrintSudoku(res int) {
    var (
        i, tmp int
        ans    [Length]int
        api    = golibs.NewWin32Api()
        mem    = &Mem1
    )
    if res == 2 { /* 确定打印那个结果 */
        mem = &Mem2
    }

    for i = 1; i <= Length; i++ {
        ans[mem[i]/9%Length] = mem[i]%9 + 1
    }

    fmt.Println(" ---------+---------+---------")
    for i = 1; i <= Length; i++ {
        if i%3 == 1 {
            fmt.Print("|")
        }

        if tmp = ans[i-1]; tmp > 0 {
            if SudokuData[i-1] == 0 { /* 该位置是计算得到的,标红色 */
                api.TextBackground(golibs.ForegroundRed | golibs.ForegroundIntensity)
            }
            fmt.Printf(" %d ", tmp) /* 下面把前景色重置为白色 */
            api.TextBackground(golibs.ForegroundRed | golibs.ForegroundGreen | golibs.ForegroundBlue)
        } else {
            fmt.Print(" . ")
        }

        if i < Length {
            if i%27 == 0 {
                fmt.Println("|\n|---------+---------+---------|")
            } else if i%9 == 0 {
                fmt.Println("|\n|         |         |         |")
            }
        }
    }
    fmt.Println("|\n ---------+---------+---------")
}
  1. 下面我用了一个多解数独测试,并且我已经百度最难数独,求解也是非一般的感觉:
  2. 经过这次求解数独,我发现了舞蹈链这种好玩又高效的数据结构。比我的暴力破解穷举所有数据要快的多。

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