數(shù)獨(dú)（sudoku）盤(pán)面是個(gè)九宮，每一宮又分為九個(gè)小格。在這八十一格中給出一定的已知數(shù)字和解題條件，利用邏輯和推理，在其他的空格上填入1-9的數(shù)字。使1-9每個(gè)數(shù)字在每一行、每一列和每一宮中都只出現(xiàn)一次，所以又稱(chēng)“九宮格”。

明白了原理之后就很簡(jiǎn)單了，首先我們?cè)诖a里生成一個(gè)9x9的二維數(shù)組。如下圖所示，因?yàn)榈?、第5、第9宮格之間是沒(méi)有關(guān)聯(lián)的，只需要保證這三個(gè)宮格之中都包含1到9的數(shù)字就只可以了，所以我們可以生成3組1-9的數(shù)字，分別將3組數(shù)字打亂順序后填入藍(lán)色格式，如下圖所示。

9x9二維數(shù)組

接著我們只需要遍歷每個(gè)個(gè)格子，排除不可填的數(shù)字之后，隨機(jī)給它填入一個(gè)數(shù)字，如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前格子沒(méi)有可填的值，則退回去上一個(gè)格子，將此格子原有的值排除后再重新選一個(gè)新的值填入，如果發(fā)現(xiàn)也沒(méi)有合適的值，再退一個(gè)格子....在不停的重復(fù)這個(gè)過(guò)程之后，就可以得到一個(gè)正確的數(shù)獨(dú)矩陣，這里用到了深度優(yōu)先算法和回溯算法。

以下為示例代碼：

import random

import math

matrix = []

# 生成一個(gè)隨機(jī)的數(shù)組

def get_random_unit():

_num_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

random.shuffle(_num_list)

return _num_list

def print_grid(arr):

for i in range(9):

print(arr[i])

def get_row(row):

row_arr = []

for v in matrix[row]:

if v == 0:

continue

row_arr.append(v)

return row_arr

def get_col(col):

col_arr = []

for i in range(9):

val = matrix[i][col]

if val == 0:

continue

col_arr.append(matrix[i][col])

return col_arr

def get_block(num):

col_arr = []

seq = num % 3

col_end = 9 if seq == 0 else seq * 3

row_end = int(math.ceil(num / 3) * 3)

for i in range(row_end - 3, row_end):

for j in range(col_end - 3, col_end):

val = matrix[i][j]

if val != 0:

col_arr.append(matrix[i][j])

return col_arr

def get_block_seq(row, col):

col_seq = int(math.ceil((col + 0.1) / 3))

row_seq = int(math.ceil((row + 0.1) / 3))

return 3 * (row_seq - 1) + col_seq

def get_enable_arr(row, col):

avail_arr = get_random_unit()

seq = get_block_seq(row, col)

block = get_block(seq)

row = get_row(row)

col = get_col(col)

unable_arr = list(set(block + row + col))

for v in unable_arr:

if v in avail_arr:

avail_arr.remove(v)

return avail_arr

def main():

can_num = {}

count = 0

# 初始化一個(gè)9行9列的數(shù)組

for i in range(9):

matrix.append([0] * 9)

num_list = get_random_unit()

for row in range(3):

for col in range(3):

matrix[row][col] = num_list.pop(0)

num_list = get_random_unit()

for row in range(3, 6):

for col in range(3, 6):

matrix[row][col] = num_list.pop(0)

num_list = get_random_unit()

for row in range(6, 9):

for col in range(6, 9):

matrix[row][col] = num_list.pop(0)

box_list = []

for row in range(9):

for col in range(9):

if matrix[row][col] == 0:

box_list.append({'row': row, 'col': col})

i = 0

while i < len(box_list):

count += 1

position = box_list[i]

row = position['row']

col = position['col']

key = '%dx%d' % (row, col)

if key in can_num:

enable_arr = can_num[key]

else:

enable_arr = get_enable_arr(row, col)

can_num[key] = enable_arr

if len(enable_arr) <= 0:

i -= 1

if key in can_num:

del (can_num[key])

matrix[row][col] = 0

continue

else:

matrix[row][col] = enable_arr.pop()

i += 1

print_grid(matrix)

print(count)

if __name__ == "__main__":

main()

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的用python设计数独的心得体会_Python生成数独矩阵的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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