第五届蓝桥杯真题JAVA B组-数独

【题目】

你一定听说过“数独”游戏。
在这里插入图片描述
如图,玩家需要根据9×9盘面上的已知数字,推理出所有剩余空格的数字,

并满足每一行、每一列、每一个同色九宫内的数字均含1-9,不重复。

数独的答案都是唯一的,所以,多个解也称为无解。

本图的数字据说是芬兰数学家花了3个月的时间设计出来的较难的题目。

但对会使用计算机编程的你来说,恐怕易如反掌了。

本题的要求就是输入数独题目,程序输出数独的唯一解。

我们保证所有已知数据的格式都是合法的,并且题目有唯一的解。

格式要求,输入9行,每行9个字符,0代表未知,其它数字为已知。

输出9行,每行9个数字表示数独的解。

【例如】

输入(即图中题目):

005300000
800000020
070010500
400005300
010070006
003200080
060500009
004000030
000009700

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程序应该输出:

145327698
839654127
672918543
496185372
218473956
753296481
367542819
984761235
521839764

再例如,输入:

800000000
003600000
070090200
050007000
000045700
000100030
001000068
008500010
090000400

程序应该输出:

812753649
943682175
675491283
154237896
369845721
287169534
521974368
438526917
796318452

资源约定:
峰值内存消耗(含虚拟机) < 256M
CPU消耗 < 2000ms
请严格按要求输出,不要画蛇添足地打印类似:“请您输入…” 的多余内容。
所有代码放在同一个源文件中,调试通过后,拷贝提交该源码。
注意:不要使用package语句。不要使用jdk1.7及以上版本的特性。
注意:主类的名字必须是:Main,否则按无效代码处理。

【思路】

宫内检测、行列检测 ===> 循环递归、无解回溯

public class Main {
    
    

    static int[][] arr = new int[9][9];

    public static void main(String[] args) {
    
    
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    
    
            String a = sc.nextLine();
            for (int j = 0; j < arr[0].length; j++) {
    
    
                arr[i][j] = a.charAt(j) - '0';
            }
        }

        // n行、m列
        f(0, 0);
        sc.close();
    }

    static void f(int n, int m) {
    
    
        // 若为第9行则输出
        if (n == 9) {
    
    
            print();
            return;
        }
        // 若元素为0
        if (arr[n][m] == 0) {
    
    
            for (int i = 1; i <= arr.length; i++) {
    
    
                // 宫内检测 && 行列检测
                if (checkG(n, m, i) && checkNM(n, m, i)) {
    
    
                    // 若无重复元素,将当前元素赋值
                    arr[n][m] = i;
                    // 递归判断
                    hs(n, m);
                    // 回溯重置赋值
                    arr[n][m] = 0;
                }
            }
        } else {
    
    
            // 若元素不为0
            hs(n, m);
        }
    }

    // 条件递归
    static void hs(int n, int m) {
    
    
        if (m < 8) {
    
    
            // 若不为行尾元素
            f(n, m + 1);
        } else if (n < 9 && m == 8) {
    
    
            // 行在范围内 && 换行,并指向第一列
            f(n + 1, 0);
        }
    }

    // 宫格检测
    static boolean checkG(int n, int m, int val) {
    
    
        // 切割行宫格并赋起点下标
        if (n >= 0 && n <= 2) n = 0;
        if (n >= 3 && n <= 5) n = 3;
        if (n >= 6 && n <= 8) n = 6;
        // 切割列宫格并赋起点下标
        if (m >= 0 && m <= 2) m = 0;
        if (m >= 3 && m <= 5) m = 3;
        if (m >= 6 && m <= 8) m = 6;
        // 宫格内循环遍历
        for (int i = n; i < n + 3; i++) {
    
    
            for (int j = m; j < m + 3; j++) {
    
    
                // 若有重复的值,返回false
                if (arr[i][j] == val)
                    return false;
            }
        }
        return true;
    }

    // 行列检测
    static boolean checkNM(int n, int m, int val) {
    
    
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    
    
            // 遍历行 || 遍历列
            if (arr[n][i] == val || arr[i][m] == val) {
    
    
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    // 输出
    static void print() {
    
    
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    
    
            for (int j = 0; j < arr[0].length; j++) {
    
    
                System.out.print(arr[i][j]);
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

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