有效的数独

判断一个 9x9 的数独是否有效。只需要根据以下规则,验证已经填入的数字是否有效即可。

  1. 数字 1-9 在每一行只能出现一次。
  2. 数字 1-9 在每一列只能出现一次。
  3. 数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次。
sudoku01.png

上图是一个部分填充的有效的数独。

数独部分空格内已填入了数字,空白格用 '.' 表示。

示例 1:

输入:
[
["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"]
]
输出: true

示例 2:

输入:
[
["8","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"]
]
输出: false
解释: 除了第一行的第一个数字从 5 改为 8 以外,空格内其他数字均与 示例1 相同。
但由于位于左上角的 3x3 宫内有两个 8 存在, 因此这个数独是无效的。

说明:

  • 一个有效的数独(部分已被填充)不一定是可解的。
  • 只需要根据以上规则,验证已经填入的数字是否有效即可。
  • 给定数独序列只包含数字 1-9 和字符 '.'
  • 给定数独永远是 9x9 形式的。

我自己给的算法:

    public static boolean isValidSudoku(char[][] board) {
        String row = "row";
        String col = "col";
        String block = "block";
        Map<String, Integer> sudokuCharsMaps = new HashMap<String, Integer>();

        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            char[] arr2 = board[i];

            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                String temp = String.valueOf(arr2[j]);

                if (!temp.equals(".")) {
                    if ((i >= 0 && i <= 2) && (j >= 0 && j <= 2)) {
                        if (null != sudokuCharsMaps.get(block + "33" + temp)) {
                            return false;
                        } else {
                            sudokuCharsMaps.put(block + "33" + temp, 1);
                        }
                    }

                    if ((i >= 0 && i <= 2) && (j >= 3 && j <= 5)) {
                        if (null != sudokuCharsMaps.get(block + "36" + temp)) {
                            return false;
                        } else {
                            sudokuCharsMaps.put(block + "36" + temp, 1);
                        }
                    }

                    if ((i >= 0 && i <= 2) && (j >= 6 && j <= 8)) {
                        if (null != sudokuCharsMaps.get(block + "39" + temp)) {
                            return false;
                        } else {
                            sudokuCharsMaps.put(block + "39" + temp, 1);
                        }
                    }

                    if ((i >= 3 && i <= 5) && (j >= 0 && j <= 2)) {
                        if (null != sudokuCharsMaps.get(block + "63" + temp)) {
                            return false;
                        } else {
                            sudokuCharsMaps.put(block + "63" + temp, 1);
                        }
                    }

                    if ((i >= 3 && i <= 5) && (j >= 3 && j <= 5)) {
                        if (null != sudokuCharsMaps.get(block + "66" + temp)) {
                            return false;
                        } else {
                            sudokuCharsMaps.put(block + "66" + temp, 1);
                        }
                    }

                    if ((i >= 3 && i <= 5) && (j >= 6 && j <= 8)) {
                        if (null != sudokuCharsMaps.get(block + "69" + temp)) {
                            return false;
                        } else {
                            sudokuCharsMaps.put(block + "69" + temp, 1);
                        }
                    }

                    if ((i >= 6 && i <= 8) && (j >= 0 && j <= 2)) {
                        if (null != sudokuCharsMaps.get(block + "93" + temp)) {
                            return false;
                        } else {
                            sudokuCharsMaps.put(block + "93" + temp, 1);
                        }
                    }

                    if ((i >= 6 && i <= 8) && (j >= 3 && j <= 5)) {
                        if (null != sudokuCharsMaps.get(block + "96" + temp)) {
                            return false;
                        } else {
                            sudokuCharsMaps.put(block + "96" + temp, 1);
                        }
                    }

                    if ((i >= 6 && i <= 8) && (j >= 6 && j <= 8)) {
                        if (null != sudokuCharsMaps.get(block + "99" + temp)) {
                            return false;
                        } else {
                            sudokuCharsMaps.put(block + "99" + temp, 1);
                        }
                    }

                    if (null != sudokuCharsMaps.get(row + i + temp) || null != sudokuCharsMaps.get(col + j + temp)) {
                        return false;
                    } else {
                        sudokuCharsMaps.put(row + i + temp, 1);
                        sudokuCharsMaps.put(col + j + temp, 1);
                    }
                }
            }
        }

        return true;
    }

不使用Map来实现的算法:

    public static boolean isValidSudoku2(char[][] board) {
        // 记录某行,某位数字是否已经被摆放
        boolean[][] row = new boolean[9][10];
        // 记录某列,某位数字是否已经被摆放
        boolean[][] col = new boolean[9][10];
        // 记录某 3x3 宫格内,某位数字是否已经被摆放
        boolean[][] block = new boolean[9][10];
        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                if (board[i][j] != '.') {
                    int num = board[i][j] - '0';
                    if (row[i][num] || col[j][num] || block[i / 3 * 3 + j / 3][num]) {
                        return false;
                    } else {
                        row[i][num] = true;
                        col[j][num] = true;
                        block[i / 3 * 3 + j / 3][num] = true;
                    }
                }
            }
        }
        return true;
    }

上面这个算法有两个比较巧妙的地方,第一个是 int num = board[i][j] - '0'; 这行代码是字符相减(减 0),还是等于原字符;第二个地方是 block[i / 3 * 3 + j / 3][num] ,这里 i / 3 * 3 + j / 3 要注意,i / 3 * 3 的值并不等于 i !!
我刚开始的算法收到这个启发,可以简化为:

    public static boolean isValidSudoku3(char[][] board) {
        String row = "row";
        String col = "col";
        String block = "block";
        Map<String, Integer> sudokuCharsMaps = new HashMap<String, Integer>();

        for (int i = 0; i < 9; i++) {
            char[] arr2 = board[i];

            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                String temp = String.valueOf(arr2[j]);

                if (!temp.equals(".")) {
                    if (null != sudokuCharsMaps.get(row + i + temp) || null != sudokuCharsMaps.get(col + j + temp)
                            || null != sudokuCharsMaps.get(block + i / 3 * 3 + j / 3 + temp)) {
                        return false;
                    } else {
                        sudokuCharsMaps.put(row + i + temp, 1);
                        sudokuCharsMaps.put(col + j + temp, 1);
                        sudokuCharsMaps.put(block + i / 3 * 3 + j / 3 + temp, 1);
                    }
                }
            }
        }

        return true;
    }
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