暴搜解决简单的数独【Sudoku Solver】

LeetCode上有一道数独题,https://leetcode.com/problems/sudoku-solver/。问题就不再赘述了。笔者能想到的方法就是根据数独的规则,然后暴力搜索了。

一开始用了List Set等集合类来表示当前的数字使用情况,结果性能较差,把List Set等集合类换成int[][]实现,性能大大提高了(-_-!平时用集合类用习惯了没想到性能差这么多)。
然后再把一个打印的地方给去掉。做了这两个优化后,在LeetCode上的执行时间从70ms减少为7ms。
不过LeetCode的这道数独题目比较简单(虽然显示是Hard类型的题),基本上不用怎么优化,但是实际上如果数独的解比较多时,暴搜应该就不太容易出结果了。下面是LeetCode上AC的代码。

代码:

public class Solution {
    private static final char INVALID = '.';
    private static final int SUDOKU_SIZE = 9;
    private boolean isSolved = false;
 
    public void solveSudoku(char[][] board) {
       // rowStatus[i][j] == 1表示当前的数独中,第i行中,数字j已经被使用
       // colStatus[i][j] == 1表示当前的数独中,第i列中,数字j已经被使用
       // gridStatus[i][j] == 1表示当前的数独中,第i个九宫格中,数字j已经被使用(把一个数独的图分成9个九宫格,起始编号为0)
       int[][] rowStatus, colStatus, gridStatus;
      
       rowStatus = new int[SUDOKU_SIZE][SUDOKU_SIZE + 1];
       colStatus = new int[SUDOKU_SIZE][SUDOKU_SIZE + 1];
       gridStatus = new int[SUDOKU_SIZE][SUDOKU_SIZE + 1];
       for (int i = 0; i < SUDOKU_SIZE; ++i) {
           for (int j = 0; j < SUDOKU_SIZE; ++j) {
              if (board[i][j] != INVALID) {
                  rowStatus[i][board[i][j] - '0'] = 1;
                  colStatus[j][board[i][j] - '0'] = 1;
                  gridStatus[i / 3 * 3 + j / 3][board[i][j] - '0'] = 1;
              }
           }
       }
       solveSudoku(board, 0, 0, rowStatus, colStatus, gridStatus);
    }
 
    private void solveSudoku(char[][] board, int i, int j,
           int[][] rowStatus, int[][] colStatus,
           int[][] gridStatus) {
        if (board[i][j] == INVALID) {
           // 如果当前位置没有合法值,尝试找一个
           for (int k = 1; k <= SUDOKU_SIZE; ++k) {
               if (rowStatus[i][k] != 1
                      && colStatus[j][k] != 1
                      && gridStatus[i / 3 * 3 + j / 3][k] != 1) {
                  // k是个合法值,试一下
                  board[i][j] = (char)(k + '0');
                  rowStatus[i][k] = 1;
                  colStatus[j][k] = 1;
                  gridStatus[i / 3 * 3 + j / 3][k] = 1;
                  if (i == SUDOKU_SIZE - 1 && j == SUDOKU_SIZE - 1) {
                      // Find the solution.
                      isSolved = true;
                      return;
                   } else {
                      // 还没完事,继续往下搜索
                      if (j < SUDOKU_SIZE - 1) {
                          solveSudoku(board, i, j + 1, rowStatus, colStatus, gridStatus);
                      } else {
                          solveSudoku(board, i + 1, 0, rowStatus, colStatus, gridStatus);
                      }
                      if (isSolved) {
                         return;
                      } else {
                         // 还没找到解,恢复一下现场,继续搜索
                         board[i][j] = INVALID;
                         rowStatus[i][k] = 0;
                         colStatus[j][k] = 0;
                         gridStatus[i / 3 * 3 + j / 3][k] = 0;
                      }
                   }
               }
           }
        } else {
            if (i == SUDOKU_SIZE - 1 && j == SUDOKU_SIZE - 1) {
               // Find the solution.
               isSolved = true;
               return;
            } else {
               // 继续搜索
               if (j < SUDOKU_SIZE - 1) {
                   solveSudoku(board, i, j + 1, rowStatus, colStatus, gridStatus);
               } else {
                   solveSudoku(board, i + 1, 0, rowStatus, colStatus, gridStatus);
               }
            }
        }
    }
   
    public static void main(String[] args) {
       Solution solution = new Solution();
       char[][] board = new char[][] {
           {'5', '3', '.', '.', '7', '.', '.', '.', '.'},
           {'6', '.', '.', '1', '9', '5', '.', '.', '.'},
           {'.', '9', '8', '.', '.', '.', '.', '6', '.'},
           {'8', '.', '.', '.', '6', '.', '.', '.', '3'},
           {'4', '.', '.', '8', '.', '3', '.', '.', '1'},
           {'7', '.', '.', '.', '2', '.', '.', '.', '6'},
           {'.', '6', '.', '.', '.', '.', '2', '8', '.'},
           {'.', '.', '.', '4', '1', '9', '.', '.', '5'},
           {'.', '.', '.', '.', '8', '.', '.', '7', '9'},
       };
       solution.solveSudoku(board);
    }
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 211,423评论 6 491
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,147评论 2 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,019评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,443评论 1 283
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,535评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,798评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,941评论 3 407
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,704评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,152评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,494评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,629评论 1 340
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,295评论 4 329
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,901评论 3 313
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,742评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,978评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,333评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,499评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容

  • LeetCode 刷题随手记 - 第一部分 前 256 题(非会员),仅算法题,的吐槽 https://leetc...
    蕾娜漢默阅读 17,738评论 2 36
  • 从三月份找实习到现在,面了一些公司,挂了不少,但最终还是拿到小米、百度、阿里、京东、新浪、CVTE、乐视家的研发岗...
    时芥蓝阅读 42,211评论 11 349
  • 喜欢这样的颜色的晚霞
    杨雒阅读 170评论 0 1
  • 早就对“简书”有所耳闻,今日终于把它纳入我的APP菜单中,希望借此作为一个新的写日记的地方吧。 现在已经是2017...
    She_rry_阅读 138评论 0 0