华为机试: HJ44 Sudoku 数独填写

描述

问题描述：数独（Sudoku）是一款大众喜爱的数字逻辑游戏。玩家需要根据9X9盘面上的已知数字，推算出所有剩余空格的数字，并且满足每一行、每一列、每一个3X3粗线宫内的数字均含1-9，并且不重复。

例如：

输入

粘贴失败

输出

粘贴失败

数据范围：输入一个 9*9 的矩阵

输入描述：

包含已知数字的9X9盘面数组[空缺位以数字0表示]

输出描述：

完整的9X9盘面数组

示例1

输入：

0 9 2 4 8 1 7 6 3
4 1 3 7 6 2 9 8 5
8 6 7 3 5 9 4 1 2
6 2 4 1 9 5 3 7 8
7 5 9 8 4 3 1 2 6
1 3 8 6 2 7 5 9 4
2 7 1 5 3 8 6 4 9
3 8 6 9 1 4 2 5 7
0 4 5 2 7 6 8 3 1

输出：

5 9 2 4 8 1 7 6 3
4 1 3 7 6 2 9 8 5
8 6 7 3 5 9 4 1 2
6 2 4 1 9 5 3 7 8
7 5 9 8 4 3 1 2 6
1 3 8 6 2 7 5 9 4
2 7 1 5 3 8 6 4 9
3 8 6 9 1 4 2 5 7
9 4 5 2 7 6 8 3 1

通过全部用例

运行时间17ms

占用内存9588KB

//创建二维数组
        int[][] sudu = new int[9][9];
        //遍历每一个元素
        for (int[] row : sudu) {
            String str = br.readLine();
            //分隔每一行为一个字符串数组,长度为1
            String[] strs = str.split(" ");
            for (int j = 0; j < strs.length; j++) {
                //把长度为1的字符串数组变成int类型
                row[j] = Integer.parseInt(strs[j]);
            }
        }
        //判断数独是否添加完成
        if (backTracking(sudu)) {
            //二维数组遍历
            for (int i = 0; i < 9; i++) {
                for (int j = 0; j < 9; j++) {
                    //输出一行数字
                    System.out.print(sudu[i][j] + " ");
                }
                //下一行之前换行
                System.out.println("");
            }
        } else {
            //未完成时的提示
            System.out.println("未知错误!");
        }
    }
    
    public static boolean backTracking(int[][] sudo) {
        //遍历数组的每一个元素
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                //如果当前元素为0,则需要重新赋值
                if (sudo[i][j] == 0) {
                    //循环填数字
                    for (int k = 1; k <= 9; k++) {
                        //判断填入数字是否符合要求
                        if (isValid(i, j, k, sudo)) {
                            //填数字
                            sudo[i][j] = k;
                            //递归
                            if (backTracking(sudo)) {
                                return true;
                            }
                            //回溯,如果当前元素赋值失败,准备重新赋值
                            sudo[i][j] = 0;
                        }
                    }
                    return false;//如果没有符合要求的数字返回false
                }
            }
        }
        //每个元素都赋值之后则返回为true
        return true;
    }

    //验证元素是否重复的方法
    public static boolean isValid(int row, int col, int k, int[][] sudo) {
        //检查行是否已经有相同的元素
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            if (sudo[row][i] == k) {
                return false;
            }
        }
        //检查列是否已经有相同的元素
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            if (sudo[i][col] == k) {
                return false;
            }
        }
        //定义小九宫格的起始坐标(0,0)或者(0,3).....
        int startRow = (row / 3) * 3;
        int endCol = (col / 3) * 3;
        //检查九宫格中是否已经有相同的元素
        for (int i = startRow; i < startRow + 3; i++) {
            for (int j = endCol; j < endCol + 3; j++) {
                if (sudo[i][j] == k) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }