iOS开发 Swift开发数独游戏（二）数独题目的生成

一、Plist文件结构设计

由于要预先生成数独题目的文件，我自然而然想到用plist存取。

我用Xcode建了几个plist文件来熟悉这种文件使用的结构后设计了如下结构：

为区分难度（后来了解到挖空数与难度其实不一定相对应），我笼统的以挖空数分类，每一个分类下存储这一挖空数对应的数独题目与解。

具体来说，root使用Dictionary类型，下面的关键字以“D”开头，后面为挖空的数目，每个“DXX”为Array类型，内容为不同的数独题目与解，每个数独题是Dictionary类型，关键字“p”代表题目，“s”表示这个题目的多种解。题目与答案都是String，“0”代表这是一个空，否则代表一个数字

如图“D51”表示挖空51个，“Item0”为挖空51个下的第一个数独题，p为数独题目，s下为多个解。

二、设计生成数度题目与解法的算法（C++）

作为一个懂得合理偷懒的人（其实是个算法渣），我参考了这篇文章：

http://www.cnblogs.com/gkfeng/archive/2012/09/15/2686452.html

该算法貌似是DFS+剪枝的思想，还能生成多解，于是我拿来改了改，使之直接生成plist文件。注意plist文件一点要符合apple的格式，一旦不符合就不能读取。

第267行 while (blanks<61) {    “<61”代表挖空挖到60

   1:  #include <fstream>

   2:  #include <unistd.h>

   3:  #include "stdio.h"

   4:  #include "stdlib.h"

   5:  #include "time.h"

   6:  //#include "fstream.h"

   7:  #include <iostream>

   8:  #include <sstream>

   9:  #include <string>

  10:  using namespace std;

  11:  ostringstream oss;

  12:  ostringstream coutt;

  13:  class CSudoku

  14:  {

  15:      int map[9][9],lastmap[9][9];

  16:      int smod;

  17:      int solves;

  18:      int check(int,int,int*);

  19:      void dfs();

  20:  public:

  21:      enum{ANY=0,ALL=1};

  22:      CSudoku(int n=40);// 随机生成数独,n越大越难

  23:      CSudoku(int *data);// 人工指定数独

  24:      virtual ~CSudoku();

  25:      void display();// 显示数独

  26:      void Sdisplay();// 显示数独

  27:      int resolve(int mod=ALL);// 解数独

  28:  };

  29:   long sand=0;

  30:   

  31:   

  32:  CSudoku::CSudoku(int n)

  33:  {

  34:      int i,j;

  35:      sand++;

  36:      srand(time(&sand));

  37:      do

  38:      {

  39:          for(i=0;i<9;++i)

  40:          {

  41:              for(j=0;j<9;++j)

  42:                  map[i][j]=0;

  43:              j=rand()%9;

  44:              map[i][j]=i+1;

  45:          }

  46:      }

  47:      while(!resolve(ANY));

  48:      

  49:      // 挖窟窿

  50:      for(int k=0;k<n;)

  51:      {

  52:          i=rand()%81;

  53:          j=i%9;

  54:          i=i/9;

  55:          if(map[i][j]>0)

  56:          {

  57:              map[i][j]=0;

  58:              ++k;

  59:          }

  60:          

  61:      }

  62:      //printf("(randomized sudoku created with %d blanks.)\n",blanks);

  63:  }

  64:  CSudoku::CSudoku(int *data)

  65:  {

  66:      int *pm=(int*)map;

  67:      for(int i=0;i<81;++i)

  68:          pm[i]=data[i];

  69:  }

  70:  CSudoku::~CSudoku()

  71:  {

  72:      return;

  73:  }

  74:  void CSudoku::display()

  75:  {

  76:      ostringstream osst;

  77:      osst.str("");

  78:      osst<<"<string>";

  79:      for(int i=0;i<9;++i)

  80:      {

  81:          for(int j=0;j<9;++j)

  82:          {

  83:  //            if(map[i][j]>0)

  84:  //                printf("< %d >  ",map[i][j]);

  85:  //            else

  86:  //                printf("[   ]  ");

  87:              

  88:              osst<<map[i][j];

  89:          }

  90:  //        printf("\n");

  91:      }

  92:      osst<<"</string>\n";

  93:      oss<<osst.str();

  94:  }

  95:  int same = 1;

  96:  void CSudoku::Sdisplay()

  97:  {

  98:      ostringstream osst;

  99:      osst.str("");

 100:      osst<<"<string>";

 101:      for(int i=0;i<9;++i)

 102:      {

 103:          for(int j=0;j<9;++j)

 104:          {

 105:              if (map[i][j]!=lastmap[i][j]) {

 106:                  same = 0;

 107:  //                oss<<"err!!!-------------------------------"<<same;

 108:  //                return;

 109:              }

 110:          }

 111:      }

 112:      if (same) {

 113:          return;

 114:      }

 115:      for(int i=0;i<9;++i)

 116:      {

 117:          for(int j=0;j<9;++j)

 118:          {

 119:              //            if(map[i][j]>0)

 120:              //                printf("< %d >  ",map[i][j]);

 121:              //            else

 122:              //                printf("[   ]  ");

 123:              lastmap[i][j] = map[i][j];

 124:              osst<<map[i][j];

 125:   

 126:          }

 127:          //        printf("\n");

 128:      }

 129:      osst<<"</string>\n";

 130:      oss<<osst.str();

 131:  }

 132:  int CSudoku::resolve(int mod)

 133:  {

 134:      smod=mod;

 135:      if(mod==ALL)

 136:      {

 137:          solves=0;

 138:          dfs();

 139:          return solves;

 140:      }

 141:      else if(mod==ANY)

 142:      {

 143:          try

 144:          {

 145:              dfs();

 146:              return 0;

 147:          }

 148:          catch(int)

 149:          {

 150:              return 1;

 151:          }

 152:      }

 153:      return 0;

 154:  }

 155:  int CSudoku::check(int y,int x,int *mark)

 156:  {

 157:      int i,j,is,js,count=0;

 158:      for(i=1;i<=9;++i)

 159:          mark[i]=0;

 160:      for(i=0;i<9;++i)

 161:          mark[map[y][i]]=1;

 162:      for(i=0;i<9;++i)

 163:          mark[map[i][x]]=1;

 164:      is=y/3*3;

 165:      js=x/3*3;

 166:      for(i=0;i<3;++i)

 167:      {

 168:          for(j=0;j<3;++j)

 169:              mark[map[is+i][js+j]]=1;

 170:      }

 171:      for(i=1;i<=9;++i)

 172:          if(mark[i]==0)

 173:              count++;

 174:      return count;

 175:  }

 176:  int toomanys = 0; int blanks = 40;

 177:  void CSudoku::dfs()

 178:  {

 179:      int i,j,im=-1,jm,min=10;

 180:      int mark[10];

 181:      for(i=0;i<9;++i)

 182:      {

 183:          for(j=0;j<9;++j)

 184:          {

 185:              if(map[i][j])

 186:                  continue;

 187:              int c=check(i,j,mark);

 188:              if(c==0)

 189:                  return;

 190:              if(c<min)

 191:              {

 192:                  im=i;

 193:                  jm=j;

 194:                  min=c;

 195:              }

 196:          }

 197:      }

 198:      if(im==-1)

 199:      {

 200:          if(smod==ALL)

 201:          {

 202:              ++solves;

 203:  //            printf("No. %d:\n",++solves);

 204:              if (solves>(2)) {

 205:                  toomanys = 1;

 206:                  return;

 207:              }

 208:              Sdisplay();

 209:              return;

 210:          }

 211:          else if(smod==ANY)

 212:          {

 213:              throw(1);

 214:          }

 215:      }

 216:      check(im,jm,mark);

 217:      for(i=1;i<=9;++i)

 218:      {

 219:          if(mark[i]==0)

 220:          {

 221:              map[im][jm]=i;

 222:              dfs();

 223:          }

 224:      }

 225:      map[im][jm]=0;

 226:  }

 227:   

 228:  int main()

 229:  {

 230:      int data1[]=

 231:      {4,9,0,0,0,6,0,2,7,

 232:          5,0,0,0,1,0,0,0,4,

 233:          6,0,0,0,0,8,0,0,3,

 234:          1,0,4,0,0,0,0,0,0,

 235:          0,6,0,0,0,0,0,5,0,

 236:          0,0,0,0,0,0,2,0,8,

 237:          7,0,0,2,0,0,0,0,5,

 238:          8,0,0,0,9,0,0,0,1,

 239:          3,4,0,5,0,0,0,6,2

 240:      };

 241:      int data2[]=

 242:      {7,4,0,0,8,0,0,1,6,

 243:          9,0,0,0,3,5,0,0,4,

 244:          0,0,0,7,0,0,0,0,0,

 245:          0,7,0,0,0,9,5,0,0,

 246:          6,1,0,0,5,0,0,8,7,

 247:          0,0,2,6,0,0,0,4,0,

 248:          0,0,0,0,0,4,0,0,0,

 249:          3,0,0,5,6,0,0,0,2,

 250:          5,6,0,0,1,0,0,3,9

 251:      };

 252:  //    cout<<"begin";

 253:  //    std::ofstream logFile("out.plist");

 254:  //    std::streambuf *outbuf = std::cout.rdbuf(logFile.rdbuf());

 255:      //<dict>

 256:      //<key>p</key>

 257:      //<string></string>

 258:      //<key>s</key>

 259:      //<array>

 260:      //<string>12</string>

 261:      //<string>32</string>

 262:      //</array>

 263:      //</dict>

 264:      cout<<"<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>\n<!DOCTYPE plist PUBLIC \"-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN\"\"http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd\">\n<plist version=\"1.0\">\n<dict>";

 265:      int num = 0;

 266:  //    int normalEnd = 1;

 267:      while (blanks<60) {

 268:  //        <key>D20</key>

 269:  //        <array>

 270:         coutt<<"<key>D"<<blanks<<"</key>"<<endl<<"<array>"<<endl;

 271:  //        result =

 272:          int inNum = 0;

 273:        

 274:          for (int ii = 0; ii<100; ++ii) {

 275:  //            cout<<num<<"d"<<blanks<<endl;

 276:  //           normalEnd = 1;

 277:              same = 1;toomanys = 0;

 278:              oss<<"<dict>"<<endl<<"<key>p</key>"<<endl;

 279:              //    cin>>blanks;

 280:              

 281:              CSudoku s(blanks);

 282:              s.display();

 283:              //    cout<<"开始解数独:"<<endl;

 284:              oss<<"<key>s</key>"<<endl<<"<array>"<<endl;

 285:              //

 286:              s.resolve();

 287:              oss<<"</array>"<<endl<<"</dict>"<<endl;

 288:  //            sleep(1);

 289:  //            usleep(15000);

 290:              if (same){//||toomanys) {

 291:  //                cout<<"err!!!!====------";

 292:                  oss.str("");

 293:  //                normalEnd = 0;

 294:                  continue;

 295:              }else{

 296:                  coutt<<oss.str();

 297:                  oss.str("");

 298:                  ++num;++inNum;

 299:  //                normalEnd = 1;

 300:              }

 301:              if (inNum>20) {

 302:                  break;

 303:              }

 304:          }

 305:          

 306:          

 307:          

 308:  //        </array>

 309:  //        if (normalEnd == 1) {

 310:              coutt<<"</array>"<<endl;

 311:          if (inNum ) {

 312:              cout<<coutt.str();

 313:          }

 314:          coutt.str("");

 315:  //            cout<<oss.str();

 316:              oss.str("");

 317:  //        }

 318:          

 319:   

 320:          blanks+=1;

 321:  //        ++num;

 322:          

 323:          

 324:  //        if (num>5000) {

 325:  //            break;

 326:  //        }

 327:          

 328:          

 329:          

 330:      }

 331:     

 332:      

 333:      

 334:      cout<<"</dict>\n</plist>\n";

 335:  //      std::cout.rdbuf(outbuf);

 336:      

 337:  //    cout<<"done";

 338:      return 0;

 339:  }

三、将输出转向到文件

这个程序默认是输出到屏幕上，我想直接输出成文件。首先要定位到xcode项目中的可执行文件，如图，右键Show In Finder，找到所在的目录。

接着打开Terminal，cd到那个目录，输入“./sudokuG > sudokuR.plist”

终端会在该目录下生成一个新的 sudokuR.plist文件。拷贝到桌面，以供后续使用。

注：如果等待时间太长请减小267行的那个条件。Terminal执行过程中按Ctrl+C可以中途终止。