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力扣37题(回溯算法 解数独)

时间:2021-04-03 20:56:01      阅读:49      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

37、解数独

基本思路:

回溯算法、把所有情况试一遍

需要填入数字的格,去掉不可能的数字,每一个可能的数字都要试

具体实现:

1、当填写第i行,第j列的元素时,需要知道其对应的行,列,块中,1-9数字的使用情况,从而选用不同的数字

新建row = [set(range(1, 10)) for _ in range(9)] 记录每一行可用的数字

col = [set(range(1, 10)) for _ in range(9)] 记录每一列可用的数字

block = [set(range(1, 10)) for _ in range(9)] 记录每一块可用的数字

2、if board[i][j] != ‘.‘ 碰到的是事先给好的数字,不需要咱们填,

那这个事先给好的数字不能出现在对应的行,列,块可用数字的集合当中

val = int(board[i][j])
row[i].remove(val)
col[j].remove(val)
block[(i // 3)*3 + j // 3].remove(val)

else 碰到的是空格,需要填入数字,把这个位置先记录下来

3、记录好了所用需要填数的空格和每一行每一列每一块可用的数。开始回溯

4、空格的索引,行列索引都好找

块的索引b = (i // 3)*3 + j // 3

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 比如四行五列,就是第四块

5、一个一个试row col block中共同存在的数,这些数都是符合规定的

for val in row[i] & col[j] & block[b]:取交集

6、放入之后代表这个数就不能用了,把这个数在row col block中删掉

row[i].remove(val)
col[j].remove(val)
block[b].remove(val)

7、递归

8、递归完后把这个数再还回来,万一这个数导致后面的数独做不下去了,还能反悔

代码:

def solveSudoku(self, board: List[List[str]]) -> None:
        row = [set(range(1, 10)) for _ in range(9)]  # 行剩余可用数字
        col = [set(range(1, 10)) for _ in range(9)]  # 列剩余可用数字
        block = [set(range(1, 10)) for _ in range(9)]  # 块剩余可用数字

        empty = []  # 收集需填数位置
        for i in range(9):
            for j in range(9):
                if board[i][j] != .:  # 更新可用数字
                    val = int(board[i][j])
                    row[i].remove(val)
                    col[j].remove(val)
                    block[(i // 3)*3 + j // 3].remove(val)
                else:
                    empty.append((i, j))

        def backtrack(iter=0):
            if iter == len(empty):  # 处理完empty代表找到了答案
                return True
            i, j = empty[iter]
            b = (i // 3)*3 + j // 3
            for val in row[i] & col[j] & block[b]:
                row[i].remove(val)
                col[j].remove(val)
                block[b].remove(val)
                board[i][j] = str(val)
                if backtrack(iter+1):
                    return True
                row[i].add(val)  # 回溯
                col[j].add(val)
                block[b].add(val)
            return False
        backtrack()

 

力扣37题(回溯算法 解数独)

原文:https://www.cnblogs.com/zhaojiayu/p/14613846.html

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