python实现数独游戏-成都快上网建站

python实现数独游戏

这篇文章主要介绍了python 实现数独游戏的方法,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下。如下资料是关于python 实现数独游戏的详细步骤内容。

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一、数独问题的基本规则
规则一:同一行数字不同
规则二:同一列数字不同
规则三:同一宫数字不同

二、解决数独的策略
1,简单方法
第一步,在每个格子中按照基本规则MT4写入可能的结果
第二步,判断每个格子中结果的个数,如果结果唯一,则写入该数字。
第三步,返回步骤一,循环
停止的标志:填满所有格子,或格子中可能的结果最小数大于1。

2,中级方法
第一步,使用简单方法
第二步,在每一宫中,某个数字出现的次数只有一次,直接填入该数字
第三步,返回步骤一,循环
停止的标志:不在有数字填入

3,终极方法
第一步,使用中级方法
第二步,对每个位置的每个可能的答案进行假设,并推导矛盾,排除。
(1)在第一个位置上,填入第一个可能的答案
(2)使用中级方法,推导填入数字
(3)如果矛盾A出现,假设不成立,返回该位置,填入第二个答案。
如果矛盾B出现,假设暂时成立,进入下一位置,填入答案。
循环结束标志:填满数字并符合基本规则

三 代码如下

import pandas as pd
import numpy as np
shudu_data=pd.read_csv('data/shudu.csv')
data=shudu_data.copy()

def block(i,data):
ru3_1=data.iloc[0:3,0:3]
ru3_2=data.iloc[0:3,3:6]
ru3_3=data.iloc[0:3,6:]
ru3_4=data.iloc[3:6,0:3]
ru3_5=data.iloc[3:6,3:6]
ru3_6=data.iloc[3:6,6:]
ru3_7=data.iloc[6:,0:3]
ru3_8=data.iloc[6:,3:6]
ru3_9=data.iloc[6:,6:]


ru3_list=[ru3_1,ru3_2,ru3_3,ru3_4,ru3_5,ru3_6,ru3_7,ru3_8,ru3_9]

ru3=ru3_list[i] ru3=ru3.values.tolist() lis=[] for l in ru3:    lis+=l ru3=set(lis)-{0}

return ru3

def Block_dataframe(i,data):

ru3_1=pd.DataFrame(data=data.iloc[0:3,0:3],index=[0,1,2],columns=['0','1','2'])

ru3_2=pd.DataFrame(data=data.iloc[0:3,3:6],index=[0,1,2],columns=['3','4','5']) ru3_3=pd.DataFrame(data=data.iloc[0:3,6:],index=[0,1,2],columns=['6','7','8']) ru3_4=pd.DataFrame(data=data.iloc[3:6,0:3],index=[3,4,5],columns=['0','1','2']) ru3_5=pd.DataFrame(data=data.iloc[3:6,3:6],index=[3,4,5],columns=['3','4','5']) ru3_6=pd.DataFrame(data=data.iloc[3:6,6:],index=[3,4,5],columns=['6','7','8']) ru3_7=pd.DataFrame(data=data.iloc[6:,0:3],index=[6,7,8],columns=['0','1','2']) ru3_8=pd.DataFrame(data=data.iloc[6:,3:6],index=[6,7,8],columns=['3','4','5']) ru3_9=pd.DataFrame(data=data.iloc[6:,6:],index=[6,7,8],columns=['6','7','8']) ru3_list=[ru3_1,ru3_2,ru3_3,ru3_4,ru3_5,ru3_6,ru3_7,ru3_8,ru3_9] return ru3_list[i]

def jianyan(data):

flag=True
for ind in range(9):
    li_1=list(data.iloc[ind].values)
    li_=[]
    for li in li_1:
        if li!=0:
            li_.append(li)
    flag=(len(set(li_))==len(li_))
    if flag==False:
        return flag

for col in ['0','1','2','3','4','5','6','7','8']:
    li_2=list(data.iloc[:][col].values)
    li_=[]
    for li in li_2:
        if li!=0:
            li_.append(li)
    #print(set(li_))
    #print(li_)
    flag=(len(set(li_))==len(li_))
    if flag==False:
        return flag

for i in range(9):
    block_dataframe=Block_dataframe(i,data)
    li_3=block_dataframe.values.tolist()
    li_q=[]
    for li_ in li_3:
        li_q=li_q+li_  
    li_=[]
    for li in li_q:
        if li!=0:
            li_.append(li) 

    flag=(len(set(li_))==len(li_))
    if flag==False:
        return flag

return flag

def full(data):
for i in range(9):
for j in ['0','1','2','3','4','5','6','7','8']:
if data[j][i]==0:
return False
return True

def Block_num(index,colums,data):
if index in [0,1,2]:
if colums in ['0','1','2']:
block_num=0
elif colums in ['3','4','5']:
block_num=1
else:
block_num=2
if index in [3,4,5]:
if colums in ['0','1','2']:
block_num=3
elif colums in ['3','4','5']:
block_num=4
else:
block_num=5
if index in [6,7,8]:
if colums in ['0','1','2']:
block_num=6
elif colums in ['3','4','5']:
block_num=7
else:
block_num=8
return block_num

def len_re(index,colums,data):
result={1,2,3,4,5,6,7,8,9}
ru1=set(data.iloc[index])
ru2=set(data[colums])
if index in [0,1,2]:
if colums in ['0','1','2']:
ru3=block(0,data)
elif colums in ['3','4','5']:
ru3=block(1,data)
else:
ru3=block(2,data)
if index in [3,4,5]:
if colums in ['0','1','2']:
ru3=block(3,data)
elif colums in ['3','4','5']:
ru3=block(4,data)
else:
ru3=block(5,data)
if index in [6,7,8]:
if colums in ['0','1','2']:
ru3=block(6,data)
elif colums in ['3','4','5']:
ru3=block(7,data)
else:
ru3=block(8,data)
re=result-ru1-ru2-ru3-{0}

return re

class result():

def result(self,data):

   #计算每个位置上可能的结果,返回pos,ans    index=[0,1,2,3,4,5,6,7,8]    colums=['0','1','2','3','4','5','6','7','8']    pos=[]    ans=[]    for ind in index:        for col in colums:            if data[col][ind] ==0:                re=len_re(ind,col,data)                ans.append(list(re))                pos.append((ind,col))    return zip(pos,ans)

       def result_min_len(data):
R=result()
c=R.result(data)
reslut_len=[]
reslut_list=[]
try:
for pos,ans in c:
reslut_list.append(ans)
reslut_len.append(len(ans))
return min(reslut_len)

except:return False

class paichu():

def result(self,data):

   data_copy=data.copy()    #如果一个位置出现多个结果,循序试错,排除错误答案:    i=0    j=0    if result_min_len(data_copy)==0:        print('传入数据错误,计算中止')    else:        result_=result()        result_1=result_.result(data_copy)        pos_=[]        ans_1_b=[]        for pos,ans_list in result_1:            ind=pos[0]            col=pos[1]            ans_1_a=[]            for ans in ans_list:                j+=1                data_copy[col][ind]=ans                f=result_min_len(data_copy)                if f:                    i+=1                    ans_1_a.append(ans)                data_copy[col][ind]=0            ans_1_b.append(ans_1_a)            pos_.append((ind,col))        print('已经排除{}个数'.format(j-i))        return zip(pos_,ans_1_b)

class rule_1():

class rule_1():

def result(self,data):

   #如果ind=0,按行,ind=1,按列排除    ind=0    result_000=result()    answer_zip=result_000.result(data)    #rule1 如果n个相同的list在同一行/列,且元素数量等于list的个数,则该行其他待定cell可以排除list中所有元素    index_0=[]    index_1=[]    index_2=[]    index_3=[]    index_4=[]    index_5=[]    index_6=[]    index_7=[]    index_8=[]    ans_0=[]    ans_1=[]    ans_2=[]    ans_3=[]    ans_4=[]    ans_5=[]    ans_6=[]    ans_7=[]    ans_8=[]    for pos,ans in answer_zip:        if pos[ind]==0:            index_0.append(pos)            ans_0.append(ans)        elif pos[ind]==1:            index_1.append(pos)            ans_1.append(ans)        elif pos[ind]==2:            index_2.append(pos)            ans_2.append(ans)        elif pos[ind]==3:            index_3.append(pos)            ans_3.append(ans)        elif pos[ind]==4:            index_4.append(pos)            ans_4.append(ans)        elif pos[ind]==5:            index_5.append(pos)            ans_5.append(ans)        elif pos[ind]==6:            index_6.append(pos)            ans_6.append(ans)        elif pos[ind]==7:            index_7.append(pos)            ans_7.append(ans)        elif pos[ind]==8:            index_8.append(pos)            ans_8.append(ans)    index=[index_0,index_1,index_2,index_3,index_4,index_5,index_6,index_7,index_8]    ans=[ans_0,ans_1,ans_2,ans_3,ans_4,ans_5,ans_6,ans_7,ans_8]    ans_=[]    for ans_array in ans:        l2=[]        for i in ans_array:            l2.append(set(i))        for i in np.unique(l2):            if l2.count(i)==len(i):                for k,j in enumerate(l2):                    if i!=j:                        j=j-i                        l2[k]=j        ans_.append(list(l2))    pos_=[]    for i in index:        pos_=pos_+i    ans_list=[]    for i in ans_:        ans_list=ans_list+i    ans_listn=[]    for i in ans_list:        ans_listn.append(list(i))    return zip(pos_,ans_listn)

class rule_2():

def result(self,data):
    #如果ind=0,按行,ind=1,按列排除
    ind=1
    result_000=result()
    answer_zip=result_000.result(data)

    #rule1 如果n个相同的list在同一行/列,且元素数量等于list的个数,则该行其他待定cell可以排除list中所有元素
    index_0=[]
    index_1=[]
    index_2=[]
    index_3=[]
    index_4=[]
    index_5=[]
    index_6=[]
    index_7=[]
    index_8=[] 

    ans_0=[]
    ans_1=[]
    ans_2=[]
    ans_3=[]
    ans_4=[]
    ans_5=[]
    ans_6=[]
    ans_7=[]
    ans_8=[]

    for pos,ans in answer_zip:
        if pos[ind]=='0':
            index_0.append(pos)
            ans_0.append(ans)
        elif pos[ind]=='1':
            index_1.append(pos)
            ans_1.append(ans)
        elif pos[ind]=='2':
            index_2.append(pos)
            ans_2.append(ans)
        elif pos[ind]=='3':
            index_3.append(pos)
            ans_3.append(ans)
        elif pos[ind]=='4':
            index_4.append(pos)
            ans_4.append(ans)
        elif pos[ind]=='5':
            index_5.append(pos)
            ans_5.append(ans)
        elif pos[ind]=='6':
            index_6.append(pos)
            ans_6.append(ans)
        elif pos[ind]=='7':
            index_7.append(pos)
            ans_7.append(ans)
        elif pos[ind]=='8':
            index_8.append(pos)
            ans_8.append(ans)

    index=[index_0,index_1,index_2,index_3,index_4,index_5,index_6,index_7,index_8]
    ans=[ans_0,ans_1,ans_2,ans_3,ans_4,ans_5,ans_6,ans_7,ans_8]

    ans_=[]
    for ans_array in ans:
        l2=[]
        for i in ans_array:
            l2.append(set(i))

        for i in np.unique(l2):
            if l2.count(i)==len(i):
                for k,j in enumerate(l2):
                    if i!=j:
                        j=j-i
                        l2[k]=j
        ans_.append(list(l2))

    pos_=[]
    for i in index:
        pos_=pos_+i

    ans_list=[]
    for i in ans_:
        ans_list=ans_list+i
    ans_listn=[]
    for i in ans_list:
        ans_listn.append(list(i))
    return zip(pos_,ans_listn)

class rule_3():

def result(self,data):

    result_000=result()
    answer_zip=result_000.result(data)

    #rule3 如果n个相同的list在同一9宫格,且元素数量等于list的个数,则该行其他待定cell可以排除list中所有元素
    block_0=[]
    block_1=[]
    block_2=[]
    block_3=[]
    block_4=[]
    block_5=[]
    block_6=[]
    block_7=[]
    block_8=[] 

    index_0=[]
    index_1=[]
    index_2=[]
    index_3=[]
    index_4=[]
    index_5=[]
    index_6=[]
    index_7=[]
    index_8=[] 

    for pos,ans in answer_zip:
        index=pos[0]
        colums=pos[1]

        if index in [0,1,2]:
            if colums in ['0','1','2']:
                block_0.append(ans)
                index_0.append(pos)
            elif colums in ['3','4','5']:
                block_1.append(ans)
                index_1.append(pos)
            else:
                block_2.append(ans)
                index_2.append(pos)
        if index in [3,4,5]:
            if colums in ['0','1','2']:
                block_3.append(ans)
                index_3.append(pos)
            elif colums in ['3','4','5']:
                block_4.append(ans)
                index_4.append(pos)
            else:
                block_5.append(ans)
                index_5.append(pos)
        if index in [6,7,8]:
            if colums in ['0','1','2']:
                block_6.append(ans)
                index_6.append(pos)
            elif colums in ['3','4','5']:
                block_7.append(ans)
                index_7.append(pos)
            else:
                block_8.append(ans)
                index_8.append(pos)

    index=[index_0,index_1,index_2,index_3,index_4,index_5,index_6,index_7,index_8]       
    block=[block_0,block_1,block_2,block_3,block_4,block_5,block_6,block_7,block_8]

    ans_=[]   
    for index_array in block:
        l2=[]
        for i in index_array:
            l2.append(set(i))

        for i in np.unique(l2):
            if l2.count(i)==len(i):
                for k,j in enumerate(l2):
                    if i!=j:
                        j=j-i
                        l2[k]=j    
        ans_.append(list(l2))

    pos_=[]
    for i in index:
        pos_=pos_+i

    ans_list=[]
    for i in ans_:
        ans_list=ans_list+i
    ans_listn=[]
    for i in ans_list:
        ans_listn.append(list(i))
    return zip(pos_,ans_listn)

class rule_():

def result(self,data):
    Rule_1=rule_1()
    Rule_2=rule_2()
    Rule_3=rule_3()

    result_dict_1={}
    for pos,ans in Rule_1.result(data):
        result_dict_1[pos]=set(ans)
    result_dict_2={}
    for pos,ans in Rule_2.result(data):
        result_dict_2[pos]=set(ans)  
    result_dict_3={}
    for pos,ans in Rule_3.result(data):
        result_dict_3[pos]=set(ans)

    #三本字典根据key值 取交集融合为最终结果
    key_list=result_dict_1.keys()
    result_dict={}
    for key in key_list:
        result_dict[key]=(result_dict_1[key])&(result_dict_2[key])&(result_dict_3[key])

    ans=[]
    pos=[]
    for key,value in result_dict.items():
        k=list(value)
        k.sort()
        ans.append(k)
        pos.append(key)

    return zip(pos,ans)

def fill_pinlv(result_zip,data):

#输入数据类型为zip

result_zip=result_zip result_list=list(result_zip) #print(result_zip) block_num_list=[] for tup in result_list:    pos=tup[0]    ans=tup[1]    block_num=Block_num(pos[0],pos[1],data)    block_num_list.append(block_num) #print(block_num_list) ind_list_0=[] ind_list_1=[] ind_list_2=[] ind_list_3=[] ind_list_4=[] ind_list_5=[] ind_list_6=[] ind_list_7=[] ind_list_8=[] ind_block_array=[] for ind,num in enumerate(block_num_list):    if num==0:        ind_list_0.append(ind)    if num==1:        ind_list_1.append(ind)                if num==2:        ind_list_2.append(ind)                if num==3:        ind_list_3.append(ind)    if num==4:        ind_list_4.append(ind)                if num==5:        ind_list_5.append(ind)        if num==6:        ind_list_6.append(ind)    if num==7:        ind_list_7.append(ind)                if num==8:        ind_list_8.append(ind)     ind_block_array=[ind_list_0,ind_list_1,ind_list_2,ind_list_3,ind_list_4,ind_list_5,ind_list_6,ind_list_7,ind_list_8] #print(ind_block_array) result_block_array=[] for ind_list in ind_block_array:    result_block_list=[]    for ind in ind_list:        result_block_list.append(result_list[ind])    result_block_array.append(result_block_list)   #print(result_block_array) #生成block_counter_array block_counter_array=[] for block_list in result_block_array:    counter_list=[]    for i in range(1,10):        counter=0        for pos,ans in block_list:            if i in ans:                counter+=1        counter_list.append(counter)    block_counter_array.append(counter_list) #print(block_counter_array) #更新数据data jishuqi=0 for block_index,block in enumerate(block_counter_array):    processing_num=0    processing_num_pos=False    for num,count in enumerate(block):        if count==1:            processing_num=num+1            for tup in result_list:                pos=tup[0]                ans=tup[1]                if block_index==Block_num(pos[0],pos[1],data):                    #print(block_index)                    if processing_num in ans:                        #print(pos)                        processing_num_pos=pos                        jishuqi+=1                        data[processing_num_pos[1]][processing_num_pos[0]]=processing_num                        if jianyan(data)==False:                            data[processing_num_pos[1]][processing_num_pos[0]]=0                            return jishuqi return jishuqi  

def fill_jilian(data):
jishuqi=0
for i in range(1,10):
index_list=[]
col_list=[]
block_dataframe=pd.DataFrame()
for block_num in range(9):
#print(block_num)
block_dataframe=Block_dataframe(block_num,data)
index_list=list(block_dataframe.index)
col_list=list(block_dataframe.columns)
if i not in block_dataframe.values:
#排除行 index
for ind in index_list:
for col in range(9):
if i==data.iloc[ind][col]:
index_list.remove(ind)
#排除列 col
for col in col_list:
for ind in range(9):
if i ==data[col][ind]:
col_list.remove(col)      

 #排除有数的cell

       pos_list=[]        for ind in index_list:            for col in col_list:                pos=(ind,col)                pos_list.append(pos)        for pos in pos_list:            if data[pos[1]][pos[0]]!=0:                pos_list.remove(pos)        #print(pos_list)        #填入数字        if len(pos_list)==1:            pos=pos_list[0]            data[pos[1]][pos[0]]=i              jishuqi+=1 #print('已经填入{}个数字'.format(jishuqi)) return jishuqi

def fill(data,classname):
#print('执行中。。。')
data=data
if classname =='result':
cla=result()
elif classname=='paichu':
cla=paichu()
elif classname=='rule':
cla=rule
()

#如果位置上只有一种可能,就直接填入data

i=0 m=0 flag_1=True while(flag_1):    if result_min_len(data)==0:        #print('上一轮输入的数据有误')        flag_1=False      m=i    for pos,ans in cla.result(data):        #print(len(ans))        if len(ans)==1:            i+=1            ind=pos[0]            col=pos[1]            data[col][ind]=ans[0]            if jianyan(data)==False:                #print('填入数据出错,已停止填写')                flag_1=False                break              if m == i:        break             #如果位置上只有多种可能,就使用fill_jilian()填入data j=0 m=0 flag_2=True while(flag_2):    if result_min_len(data)==0:        #print('上一轮输入的数据有误')        flag_2=False    if jianyan(data)==False:        #print('填入数据出错,已停止填写')        flag_2=False    m=j    j=j+fill_pinlv(cla.result(data),data)    if m == j:        break

def labelinit(data):
R=rule
()
label_list=[]
for pos,ans in R.result(data):
label_list.append([pos,ans,[None]*len(ans)])
return label_list

def label_change_B(pos,ans,label_list):
#label_list_copy=label_list.copy()
for l in label_list:
if l[0]==pos:
for a in range(len(l[2])):
l[2][a]=False
if ans == l[1][a]:
l[2][a]=True
return

def label_change_A(pos,ans,label_list):
#label_list_copy=label_list.copy()
for l in label_list:
if l[0]==pos:
for a in range(len(l[2])):
l[2][a]=False
if ans == l[1][a]:
l[2][a]=False
return

def label_rechange(data,label_list):
try:
#更新label_list
for ind,l in enumerate(label_list):
if (None not in l[2]) and (True not in l[2]):
#清空最后一行
process_1=[None]*len(l[1])
#上一行True后移一个单位
process_2=label_list[ind-1][2]
index=process_2.index(True)+1
process_2.pop()
process_2.insert(0,False)
label_list[ind][2]=process_1
label_list[ind-1][2]=process_2
return True
except:
print('label_rechange 出错')
print('请确认输入数据正确!!!')
return False

def data_change(data,label_list):
#根据label_list更新数据data
try:
for l in label_list:
if True in l[2]:
pos=l[0]
ans=l[1]
marker=l[2]
data[pos[1]][pos[0]]=ans[marker.index(True)]
else:
print('data 按照label假设完成')
break
except:
print('data_change 出错')

def AB_test(data_copy):


flag=None

#AB判断(3种方向,1成功,2返回,3继续,) flag_1=jianyan(data_copy) flag_2=full(data_copy) flag_3=result_min_len(data) if flag_1==True:    if flag_2==True:        #1成功        print('C:成功找到结果')        print(data_copy)        flag='C'    if flag_2==False:        if flag_3==0:            #2返回            print('A:遍历下一个ans')            flag='A'            #label_change(pos,ans,result_label_list)        if flag_3>0:            #3继续            print('B:进入下一位置')            flag='B'            #label_change(pos,ans,result_label_list) if flag_1==False:    #2返回    print('A:遍历下一个ans')    flag='A'    #label_change(pos,ans,result_label_list) return flag

def jiashe(data,label_list_array,lunci):

data_copy=data.copy()

R=result() ans_list=label_list_array[lunci][1] pos=label_list_array[lunci][0] for ans in ans_list:    #假设    data_copy[pos[1]][pos[0]]=ans    #推导    fill(data_copy,'result')    fill(data_copy,'rule_')    fill(data_copy,'rule_')    label=AB_test(data_copy)    if label=='B':        #假设下一位置 重启假设函数        label_change_B(pos,ans,label_list_array)        return 'B'    elif label=='A':        #假设下一ans 遍历下一个ans        label_change_A(pos,ans,label_list_array)    elif label=='C':        #print('success')        return data_copy

def jie(data,label_list_array):
ind=0
for i in range(10):  

 f_1=jiashe(data,label_list_array,ind)

   if type(f_1)==pd.core.frame.DataFrame:        return f_1    f_2=label_rechange(data,label_list_array)    data_change(data,label_list_array)    ind+=1    if f_2:        ind-=1        print('B:返回上一位置')    if f_2==False:        return False

   #print(label_list_array[0:5])  

def main(data):
datacopy=data.copy()
fill(data,'result')
fill(data,'rule
')
label_list_array=label_init(data)
shudu_jie=jie(data,label_list_array)
print('原始数据')
print(data_copy)
print('结果是')
print(shudu_jie)

main(data)

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网页题目:python实现数独游戏
文章转载:http://kswjz.com/article/ipisji.html
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