利用程序隨機構造N個已解答的數獨棋盤

項目需求：利用程序隨機構造N個已解答的數獨棋盤

 輸入：數獨棋盤題目個數N (0 < N <= 1000000)

 輸出：隨機生成N個不重複的已解答完畢的數獨棋盤, 並輸出到sudotiku.txt，每一個數獨棋盤中間隔一行

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#include<fstream>
using namespace std;

ofstream ocout;
int sudo[9][9];
bool set(int x,int y,int val)
{
    if(sudo[x][y]!=0)        //非空
        return false;    
    int x0,y0;
    for(y0=0;y0<9;y0++)        //行衝突
    {
        if(sudo[x][y0]==val)
            return false;
    }
    for(x0=0;x0<9;x0++)        //列衝突  
    {
        if(sudo[x0][y]==val)
            return false;
    }
    for(x0=x/3*3;x0<x/3*3+3;x0++)        //格衝突
    {
        for(y0=y/3*3;y0<y/3*3+3;y0++)
        {
            if(sudo[x0][y0]==val)
                return false;
        }
    }
    sudo[x][y]=val;
    return true;
}

void current(int* cur)     ///0~9隨機序列
{
    int i,j,temp;
    for(int i=0;i<9;i++)
    {
        cur[i]=i;
    }
    for(int i=0;i<9;i++)
    {
        j=rand()%9;
        temp=cur[j];
        cur[j]=cur[i];
        cur[i]=temp;
    }
}

void reset(int x,int y)
{
    sudo[x][y]=0;
}

bool fill(int x,int val)
{
    int cur[9];
    current(cur);    //生成當前行的掃描序列
    for(int i=0;i<9;i++)
    {
        int y=cur[i];
        if(set(x,y,val))    //能夠先把每一行的1填了，再填每一行的2...以此類推
        {
            if(x==8)    //到了最後一行
            {
            if(val==9||fill(0,val+1))    //當前填9則結束，不然從第一行填下一個數
                return true;
            }
            else
            {
                if(fill(x+1,val))    //下一行繼續填當前數
                    return true;    
            }
            reset(x,y);        //回溯
        }
    }
    return false;
}
void clear(int temp[9][9])    //清空
{
    for(int i=0;i<9;i++)
    {
        for(int j=0;j<9;j++)
        {
            temp[i][j]=0;
        }
    }
}

void printsudo()        //輸出到屏幕
{
    for(int x=0;x<9;x++)
    {
        (x%3==0)?(cout<<"  -----------------------\n "):(cout<<" ");
        cout<<"| ";
        for(int y=0;y<9;y++)
        {
        cout<<sudo[x][y]<<" ";
        (y%3==2)?(cout<<"| "):(cout<<"");
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<"  -----------------------\n"<<endl;
}

void printsudotxt()        //輸出到sudotiku.txt
{
    for(int x=0;x<9;x++)
    {
        (x%3==0)?(ocout<<"  -----------------------\n "):(ocout<<" ");
        ocout<<"| ";
        for(int y=0;y<9;y++)
        {
        ocout<<sudo[x][y]<<" ";
        (y%3==2)?(ocout<<"| "):(ocout<<"");
        }
        ocout<<endl;
    }
    ocout<<"  -----------------------\n"<<endl;
}


int main()
{
    srand((unsigned)time(NULL));    //這個是種子函數 爲rand函數提供不一樣的種子 每次運行程序產生不一樣的隨機數,否則rand函數每次運行程序產生的隨機數都是同樣的
    ocout.open("sudotiku.txt");
    cout<<"請輸入數獨棋盤題目個數N (0 < N <= 1000000):"<<endl;
    int N;
    cin>>N;
    cout<<"隨機生成"<<N<<"個不重複的已解答完畢的數獨棋盤以下:"<<endl;
    ocout << "隨機生成"<<N<<"個不重複的已解答完畢的數獨棋盤以下:" << endl;
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        clear(sudo);
        while(!fill(0,1));
        printsudo();
        printsudotxt();
    }
    ocout.close();
    return 0;
}

程序運行結果以下：

隨機生成3個不重複的已解答完畢的數獨棋盤以下:
-----------------------
| 4 1 7 | 3 8 2 | 9 5 6 |
| 2 9 3 | 6 4 5 | 8 7 1 |
| 6 8 5 | 7 9 1 | 2 4 3 |
-----------------------
| 1 7 6 | 5 3 8 | 4 9 2 |
| 8 2 4 | 9 6 7 | 3 1 5 |
| 3 5 9 | 2 1 4 | 6 8 7 |
-----------------------
| 9 3 1 | 4 5 6 | 7 2 8 |
| 5 6 2 | 8 7 9 | 1 3 4 |
| 7 4 8 | 1 2 3 | 5 6 9 |
-----------------------

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

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

經測試，程序能夠正確運行，運行時間也較短。

經過這次做業，我不只瞭解了數獨這個遊戲，還對回溯的用法有了更深入的認識，有些平時掌握不牢的知識點，通過程序運行中出現的錯誤，都能進行很好的糾正。完成這個程序，我花了好幾天時間，由於沒有思路，因此只能上網查資料，在以後的運行過程當中，遇到了以下幾個問題：

1.須要在主函數開頭加srand((unsigned)time(NULL));這個種子函數，爲rand函數提供不一樣的種子，每次運行程序產生不一樣的隨機數,否則rand函數每次運行程序產生的隨機數都是同樣的；

2.將程序運行結果輸出到sudotiku.txt，ofstream ocout;語句須要寫在開頭；

3.回溯法的運用，須要理清思路。

這些問題的解決都是經過百度別人的經驗來進行解決的。

 

我認爲對我特別重要的技能有如下幾項：

1.程序理解（如何理解已有的程序，經過閱讀、分析、debug）

2.架構設計、模塊化設計、接口設計

3.模塊實現、逐步細化

4.效能分析與改進

5.線程之間/進程之間/不一樣平臺的進程之間

6.我的軟件過程：估計、記錄工做量，並逐步提升

目前我具有的專業知識、技能、能力都處於一個基礎階段，掌握了基本的書面知識和實踐技能，但願在學完這門課程後，能夠掌握基本的理論和實踐知識，經過通常相關企業的面試。