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

#include <fstream>
#include <unistd.h>
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "time.h"
//#include "fstream.h"
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
using namespace std;
ostringstream oss;
ostringstream coutt;
class CSudoku
{
    int map[9][9],lastmap[9][9];
    int smod;
    int solves;
    int check(int,int,int*);
    void dfs();
public:
    enum{ANY=0,ALL=1};
    CSudoku(int n=40);// 随机生成数独,n越大越难
    CSudoku(int *data);// 人工指定数独
    virtual ~CSudoku();
    void display();// 显示数独
    void Sdisplay();// 显示数独
    int resolve(int mod=ALL);// 解数独
};
 long sand=0;


CSudoku::CSudoku(int n)
{
    int i,j;
    sand++;
    srand(time(&sand));
    do
    {
        for(i=0;i<9;++i)
        {
            for(j=0;j<9;++j)
                map[i][j]=0;
            j=rand()%9;
            map[i][j]=i+1;
        }
    }
    while(!resolve(ANY));

    // 挖窟窿
    for(int k=0;k<n;)
    {
        i=rand()%81;
        j=i%9;
        i=i/9;
        if(map[i][j]>0)
        {
            map[i][j]=0;
            ++k;
        }

    }
    //printf("(randomized sudoku created with %d blanks.)\n",blanks);
}
CSudoku::CSudoku(int *data)
{
    int *pm=(int*)map;
    for(int i=0;i<81;++i)
        pm[i]=data[i];
}
CSudoku::~CSudoku()
{
    return;
}
void CSudoku::display()
{
    ostringstream osst;
    osst.str("");
    osst<<"<string>";
    for(int i=0;i<9;++i)
    {
        for(int j=0;j<9;++j)
        {
//            if(map[i][j]>0)
//                printf("< %d >  ",map[i][j]);
//            else
//                printf("[   ]  ");

            osst<<map[i][j];
        }
//        printf("\n");
    }
    osst<<"</string>\n";
    oss<<osst.str();
}
int same = 1;
void CSudoku::Sdisplay()
{
    ostringstream osst;
    osst.str("");
    osst<<"<string>";
    for(int i=0;i<9;++i)
    {
        for(int j=0;j<9;++j)
        {
            if (map[i][j]!=lastmap[i][j]) {
                same = 0;
//                oss<<"err!!!-------------------------------"<<same;
//                return;
            }
        }
    }
    if (same) {
        return;
    }
    for(int i=0;i<9;++i)
    {
        for(int j=0;j<9;++j)
        {
            //            if(map[i][j]>0)
            //                printf("< %d >  ",map[i][j]);
            //            else
            //                printf("[   ]  ");
            lastmap[i][j] = map[i][j];
            osst<<map[i][j];

        }
        //        printf("\n");
    }
    osst<<"</string>\n";
    oss<<osst.str();
}
int CSudoku::resolve(int mod)
{
    smod=mod;
    if(mod==ALL)
    {
        solves=0;
        dfs();
        return solves;
    }
    else if(mod==ANY)
    {
        try
        {
            dfs();
            return 0;
        }
        catch(int)
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
int CSudoku::check(int y,int x,int *mark)
{
    int i,j,is,js,count=0;
    for(i=1;i<=9;++i)
        mark[i]=0;
    for(i=0;i<9;++i)
        mark[map[y][i]]=1;
    for(i=0;i<9;++i)
        mark[map[i][x]]=1;
    is=y/3*3;
    js=x/3*3;
    for(i=0;i<3;++i)
    {
        for(j=0;j<3;++j)
            mark[map[is+i][js+j]]=1;
    }
    for(i=1;i<=9;++i)
        if(mark[i]==0)
            count++;
    return count;
}
int toomanys = 0; int blanks = 40;
void CSudoku::dfs()
{
    int i,j,im=-1,jm,min=10;
    int mark[10];
    for(i=0;i<9;++i)
    {
        for(j=0;j<9;++j)
        {
            if(map[i][j])
                continue;
            int c=check(i,j,mark);
            if(c==0)
                return;
            if(c<min)
            {
                im=i;
                jm=j;
                min=c;
            }
        }
    }
    if(im==-1)
    {
        if(smod==ALL)
        {
            ++solves;
//            printf("No. %d:\n",++solves);
            if (solves>(2)) {
                toomanys = 1;
                return;
            }
            Sdisplay();
            return;
        }
        else if(smod==ANY)
        {
            throw(1);
        }
    }
    check(im,jm,mark);
    for(i=1;i<=9;++i)
    {
        if(mark[i]==0)
        {
            map[im][jm]=i;
            dfs();
        }
    }
    map[im][jm]=0;
}

int main()
{
    int data1[]=
    {4,9,0,0,0,6,0,2,7,
        5,0,0,0,1,0,0,0,4,
        6,0,0,0,0,8,0,0,3,
        1,0,4,0,0,0,0,0,0,
        0,6,0,0,0,0,0,5,0,
        0,0,0,0,0,0,2,0,8,
        7,0,0,2,0,0,0,0,5,
        8,0,0,0,9,0,0,0,1,
        3,4,0,5,0,0,0,6,2
    };
    int data2[]=
    {7,4,0,0,8,0,0,1,6,
        9,0,0,0,3,5,0,0,4,
        0,0,0,7,0,0,0,0,0,
        0,7,0,0,0,9,5,0,0,
        6,1,0,0,5,0,0,8,7,
        0,0,2,6,0,0,0,4,0,
        0,0,0,0,0,4,0,0,0,
        3,0,0,5,6,0,0,0,2,
        5,6,0,0,1,0,0,3,9
    };
//    cout<<"begin";
//    std::ofstream logFile("out.plist");
//    std::streambuf *outbuf = std::cout.rdbuf(logFile.rdbuf());
    //<dict>
    //<key>p</key>
    //<string></string>
    //<key>s</key>
    //<array>
    //<string>12</string>
    //<string>32</string>
    //</array>
    //</dict>
    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>";
    int num = 0;
//    int normalEnd = 1;
    while (blanks<60) {
//        <key>D20</key>
//        <array>
       coutt<<"<key>D"<<blanks<<"</key>"<<endl<<"<array>"<<endl;
//        result =
        int inNum = 0;

        for (int ii = 0; ii<100; ++ii) {
//            cout<<num<<"d"<<blanks<<endl;
//           normalEnd = 1;
            same = 1;toomanys = 0;
            oss<<"<dict>"<<endl<<"<key>p</key>"<<endl;
            //    cin>>blanks;

            CSudoku s(blanks);
            s.display();
            //    cout<<"开始解数独:"<<endl;
            oss<<"<key>s</key>"<<endl<<"<array>"<<endl;
            //
            s.resolve();
            oss<<"</array>"<<endl<<"</dict>"<<endl;
//            sleep(1);
//            usleep(15000);
            if (same){//||toomanys) {
//                cout<<"err!!!!====------";
                oss.str("");
//                normalEnd = 0;
                continue;
            }else{
                coutt<<oss.str();
                oss.str("");
                ++num;++inNum;
//                normalEnd = 1;
            }
            if (inNum>20) {
                break;
            }
        }



//        </array>
//        if (normalEnd == 1) {
            coutt<<"</array>"<<endl;
        if (inNum ) {
            cout<<coutt.str();
        }
        coutt.str("");
//            cout<<oss.str();
            oss.str("");
//        }


        blanks+=1;
//        ++num;


//        if (num>5000) {
//            break;
//        }



    }



    cout<<"</dict>\n</plist>\n";
//      std::cout.rdbuf(outbuf);

//    cout<<"done";
    return 0;
}

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。