数独游戏实验报告doc
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数独游戏实验报告
篇一:Sudoku 数独实验报告
Project2:Sudoku实验报告
一、算法描述
求解Sudoku让人最容易想到的方法是穷举每个方格可能的值,如果符合条件,则得到解,不符合条件则进行回溯。通过递归的方法,显然可以得到数独的解。
我想到的简单的递归方法,是每一行从左到右,试验每一个方格可能的数字,进行递归。这种方法看似非常麻烦,实际上对于一般的数独题,速度是非常快的,思想比较简单,写出来的代码也非常简单、易懂。
算法1:简单递归方法
从第一个格开始,从1到9试验,是否满足行、列、九宫格互不相同的条件。若满足条件,则填入该数字,再试验下一个格。当一个格子出现没有数字能填的情况时,说明已经填的数字有误,回溯,再进行递归。
算法2:优化的递归算法
先遍历所有格子,统计每种格子可能出现数字的个数。每次挑选可能出现数字个数最少的格子来进行递归。
设置三维数组poss[i][j][k]来存储可能出现数字的信息。poss[i][j][0]记录i行j列的格子可能出现数字的个
数,poss[i][j][k](1 算法3:生成数独棋盘的算法我最开始的想法是穷举法,随机生成满足行各不相同的
9行,再判断9宫格、每列是否符合要求,符合条件时,随机生成停止。然而,这种算法的当然时间复杂度显然是过高。第
99
一步的随机生成的次数是9*9/P9=9608。随机生成一组棋盘耗时就非常大。
后来,我从求解的个数的程序获得启发。算法二对于1000多组解的数独棋盘,解起来也很快。随机生成填9个方格,再用算法一的方法解出来,取第一组正确的解作为棋盘即可生成填好的棋盘。再把一定数量的格子的数字随机删除,计算解的个数。如果解唯一,就得到了棋盘。
二、
数据结构
这两种算法的数据结构不是非常复杂,只是普通的数组。算法一:数组a[i][j]
算法二:数组a[i][j]和poss[i][j][k] 算法三:数组
a[i][j]和poss[i][j][k] 三、
时间效率分析
算法1:这种算法在tsinsen系统上只用了15ms得到全
部答案。
虽然这种算法在tsinsen系统的测试中有很好的表现,但是我试了试在几道骨灰级难度的题,发现这种算法可能会用到10秒以上的时间,并且测试数据不同,时间差异非常大。
我认为,这种算法的漏洞在于,如果开始的格子可能出现的数字非常多,递归树开始的枝会非常多。并且,我们一般做数独题,都会先挑可能出现数字个数最少的格子来填,充分利用了已知条件。然而,这种算法只按格子的行列顺序来试验,显然非常傻。于是,我想出了第二种算法。
算法2:
非常令人失望的是,虽然它能在短时间内解出骨灰级题目,但是,和上一个算法相比,对于简单的题目,它比较耗时。在tsinsen系统中测试的时间是91ms。它的缺陷在于,每次递归都必须更新(i,j)格子所在的行、列、九宫格所有的元素。每次要求20个数的poss[i][j][]。回溯同样要更新。并且求poss[i][j][]的函数时间复杂度是O(n)。每一步所耗时间比上一种算法多很多。但是,总的试验的步数能显著减少。所以,这种算法适用于数独解题的动画演示和解极难题目。
四、
程序结构
算法一:
算法二:
五、
运行结果
五、总结和反思
后来老师提高了难度,要求程序能求出多解数独题的解的个数。几千个解的数据都能迅速得出答案,但是几万个解的数据,需要很长时间,更别提几百万的数据。这两种递归的算法都有问题,优化的空间也有限,需要更强大、高效的算法。
这次Project让我不断思考,改进了最初的算法。编程是确实是一个克服困难、不断改进与超越的过程。总有新的数据摆在面前,把原来的算法打击得很惨,激励着我们研究更加先进的算法。
篇二:android课程设计报告(数独游戏)
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河南科技学院
《物联网移动应用开发》课程设计报告
设计题目:基于android的数独游戏设计班级:学号: XX156555 姓名:胡建刚指导教师:
信息工程学院
课程设计报告说明
一、写报告前,请认真阅读《课程设计报告说明》。
二、打印装订要求
1、一律用A4纸,双面打印,并左侧装订。报告正文部分均采用宋体小四。《课程设计报告说明》页也打印。
2、课程设计概述部分占一页;课程设计内容长度根据实际需要填写;结论和指导教师评语及成绩单独占一页。保证打印格式工整。
3、指导教师评语及成绩部分由指导教师填写。
三、报告内容要求
1、课程设计目的结合实际自己写,不要雷同。
2、课程设计原理简要说明所完成课程设计项目所涉及的理论知识。
3、课程设计内容这是课程设计报告极其重要的内容。概括整个课程设计过程。(最好在上述内容基础上画出相应的流图、设计思路和设计方法,再配以相应的文字进行说明。)篇三:人工智能课程设计报告(数独游戏)
人工智能课程设计报告
数独游戏
学号:
姓名:指导老师:日期:
一、游戏介绍:
在9×9的格子中,用1到9共9个阿拉伯数字填满整个格子。
要求:1.每一行都用到1到9,位置不限
2.每一列都用到1到9,位置不限
3.每3×3的格子都用到1到9,位置不限
开始时:填完后:
二、程序实现的功能
1、玩家可以选择游戏的难易程度
2、玩家可以自己填数字
3、电脑直接显示答案
4、玩家如果不想玩可以开始新游戏
三、使用说明
运行Sudoku.exe程序,初始选择为简单模式,玩家可以自己选择,然后点击“开始游戏”,上面显示玩家用的时间,如果玩家想自己填数字,直接点要填的空格会出现一个编辑框,在里面输入要填的数字,按回车键。想直接显示结果,点击“显示答案”。点击“开始游戏”可以开始新一盘