每周一道算法题(三十)

本周题目难度级别'Hard',好久没做Hard级别的题目了,这周题目也很典型。。。

题目:给你一个合法且有解的数独,空白处用'.'代替,求解数独(可以认为只有唯一解)

题目比较典型,使用backtracking(回溯算法),用在这道题上的解释就是一个一个试,直到试正确为止,下面用代码来看一下,和上周一样,从最后一个函数solveSudoku开始看:

//找到下一个空白的位置,即'.'
bool GetNextDot(char** board, int *row, int *col) {
    //遍历找'.'的行数和列数,比较简单,不说了
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        for (int j = 0; j < 9; j++) {
            if (board[i][j] == '.') {
                *row = i;
                *col = j;
                return 1;
            }
        }
    }
    return 0;
}
//验证num这个数字是否合法
bool checkNum(char** board, int* row, int* col, char num) {
    //检查行,看是否有num这个数
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        if (board[*row][i] == num) {
            return 0;
        }
    }
    //检查列,看是否有num这个数
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        if (board[i][*col] == num) {
            return 0;
        }
    }
    //检查num所在的九宫格,看是否有num这个数
    int x = *row / 3;
    int y = *col / 3;
    for (int i  = x * 3; i < x * 3 + 3; i++) {
        for (int j = y * 3; j < y * 3 + 3; j++) {
            if (board[i][j] == num) {
                return 0;
            }
        }
    }
    return 1;
}
//求解数独
bool solveSudokuTool(char **board) {
    //开辟空间,并初始化行数和列数
    int *row = malloc(sizeof(int));
    int *col = malloc(sizeof(int));
    *row = 0;
    *col = 0;
    //寻找一个空白的位置,即'.'的行列数
    if (!GetNextDot(board, row, col)) return 1;
    //从1〜9一个一个数字代入试
    for (char num = '1'; num <= '9'; num++) {
        //检查代入试的数字是否合法
        if (checkNum(board, row, col, num)) {
            //合法就将数字填入
            board[*row][*col] = num;
            //将填入数字后的数独继续迭代
            if (solveSudokuTool(board)) {
                return 1;
            }
            //如果结果是错的,就将这个数重新置为空白,即'.'
            board[*row][*col] = '.';
        }
    }
    return 0;
}

void solveSudoku(char** board, int boardRowSize, int boardColSize) {
    //调用求解
    solveSudokuTool(board);
}

效率一般,关键是要掌握回溯算法。发现了个规律,越是难度级别低的算法题,我越是有兴趣提高效率,越是难的我对自己的要求越低,哈哈。。。

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