数独计算小程序开发（一）

前些日子，女朋友给了我一个数独游戏，弄了好久没弄出来。计算量有点大，于是就想通过编程来计算了，就做了这么个东西来玩玩。

首先数独规则：

在9*9的方格矩阵中，根据已知数字填入1-9数字。最后满足在每行、每列、每个3*3宫中的9个格中不重复的存在1-9的所有数。OVER！

说说实现吧，数独的数据信息的是记录在一个二维数组中的。每个元素为如下数据结构

typedef struct shuduelement
{
BOOL			bKnown;		/* 次元素值是否为已知 */

/* bKnown为TRUE时则为已知值，为FALSE时则为可能值或初始的0，
按相应的bit位存储*/
unsigned int	nValue;
} SDElement;

其中nValue存储元素的值，因为要计算和存储可能值（有多个值）而且为了计算的方便和效率，元素的值是通过设置位来表示的。如值为5时nValue = B10000；可能值为5、7、8时nValue = B11010000；通过这样的表达方式，在实际的判定算法中也可以很方便的计算，且效率很高。

首先有个最基本的算法（互斥性算法）。因为每行每列每宫中不能有相同数，所以可以由此原则和数独初始的已知数来算出每格的可能值。

]/*
*	计算指定元素的可能值，若其值已知则退出不计算
*/
void calcPossibleValue(SDElement rgnShuDu[][MAX_COL_NUM],const int row,const int col)
{
int		startRow, startCol;		/* 所在宫的起始位置 */
int		i, j;
unsigned int	num = 0;

if(!rgnShuDu[row][col].bKnown)	//值未知
{
startRow = (row / PALACE_LEN) * PALACE_LEN;
startCol = (col / PALACE_LEN) * PALACE_LEN;
/* 统计所在宫已知数 */
for(i = startRow; i < startRow + PALACE_LEN; i++)
for(j = startCol; j < startCol + PALACE_LEN; j++)
{
if(rgnShuDu[i][j].bKnown)
num |= rgnShuDu[i][j].nValue;
}

/* 统计所在行和列的已知数 */
for(i = 0; i < MAX_COL_NUM; i++)
if(rgnShuDu[row][i].bKnown)
num |= rgnShuDu[row][i].nValue;
for(i = 0; i < MAX_ROW_NUM; i++)
if(rgnShuDu[i][col].bKnown)
num |= rgnShuDu[i][col].nValue;

rgnShuDu[row][col].nValue = num ^ ALL_POSSIBILITY;
}
}

然后还有个必须值算法，根据的是每行每列每宫中的值必须1~9都有（因为互斥而且有9格），通过这种算法也能找出某些值。

/**
*	（局部函数）计算一个元素的必须的值，已知元素直接返回，如一个宫内
*其余的元素都不能为某值（已知数也不是那个值），则此元素一定为此某值，
*因为一个宫内必须有1~9的所有数。此算法人实际使用较多（我老婆），
*	前提条件，所有未知元素已根据互斥性算出了可能值
*	输入：	rgnShuDu要操作和保存数的二维数组
*			row，col分别指定要计算的元素的行列数
*	注意：元素可以算出必须值的可能性不大，故可能有效可能会浪费时间
*/
static void calcMustValue(SDElement rgnShuDu[][MAX_COL_NUM], const int row, const int col)
{
int		startRow, startCol;		/* 所在宫的起始位置 */
int		i, j;
unsigned int	num = 0;

if(!rgnShuDu[row][col].bKnown)
{
startRow = (row / PALACE_LEN) * PALACE_LEN;
startCol = (col / PALACE_LEN) * PALACE_LEN;
/* 统计所在宫内所有非指定元素的值，包括已知数 */
for(i = startRow; i < startRow + PALACE_LEN; i++)
for(j = startCol; j < startCol + PALACE_LEN; j++)
{
if(i != row || j != col)
num |= rgnShuDu[i][j].nValue;
}

/* 不为零则这个元素比为某个值，这样此元素值已知 */
if((num = num ^ ALL_POSSIBILITY) != 0)
{
rgnShuDu[row][col].bKnown = TRUE;
rgnShuDu[row][col].nValue = num;
}
}
}

计算一次就是调用上面的两个算法：

void calcAllPossibleValue(SDElement rgnShuDu[][MAX_COL_NUM])
{
int		i = 0, j = 0;

for(i = 0; i < MAX_ROW_NUM; i++)
for(j = 0; j < MAX_COL_NUM; j++)
calcPossibleValue(rgnShuDu, i, j);

for(i = 0; i < MAX_ROW_NUM; i++)
for(j = 0; j < MAX_COL_NUM; j++)
calcMustValue(rgnShuDu, i, j);
}

在这里我没有实现迭代计算，因为现在的打算是通过算法将结果分析出来，而不是遍历试出来（虽然这样也不错），以后会实现的，但这不是重点。

值得一说的是，每格元素是通过行号和列好来指定坐标的。因为数独有9*9个输入框，edit空间很多，为了能够方便输入输出，我在resource.h头文件中更改了每个控件的ID值，如位于第3行5列（行从上向下，列从左向右，都以0开始）的元素ID为IDC_NUM35 = 0x1135，还写了了几个宏来实现从二维数组坐标和控件ID间进行相互转换的操作：

]/**
*	输入控件很多为了能够更好的之间处理，调整了resource.h中的各输入控件
*的值，ID皆为IDC_NUMxx的形式，如：IDC_NUM35 = 0x1135，表示的是第3行第5列
*的输入控件，由此，可以容易由一控件ID获取其行列数：()前面的11是为了避免
*和别的ID值重复)
*/
#define ROW_MASK	0xF0	/* 获取行数的掩码 */
#define COL_MASK	0x0F	/* 获取列数的掩码 */

/* 由控件获取行数 */
#define GET_ROW(IDC_NUMxx)	((IDC_NUMxx & ROW_MASK) >> 4)
/* 由控件获取列数 */
#define GET_COL(IDC_NUMxx)	(IDC_NUMxx & COL_MASK)
/* 由行数列数获取控件ID */
#define GET_ID(row,col)		(0x1100 | col | (row<<4))

这样子在输入输出就会很方便， 而且为以后的添加的一些功能能够奠定基础。

现在还是alpha版，功能还不完善，尚未添加：对原始输入数据正确性的检测、新计算出的值的高亮显示等，因为没有实现迭代，所以每次计算后，要用户手动将新计算出的值输入到输入区，然后进行第二次计算，直至全部计算完毕。

完整代码下载： 数独辅助程序源码_0.5Alpha版

感兴趣的可以看看，如果有什么意见和建议就留言，希望多多交流。欢迎转载，请保留原始链接：

http://blog.csdn.net/zha_1525515/archive/2009/12/22/5056282.aspx