LC 37. 解数独
题目描述
这是 LeetCode 上的 37. 解数独 ，难度为 困难。
编写一个程序，通过填充空格来解决数独问题。
数独的解法需 遵循如下规则：
- 数字
1-9在每一行只能出现一次。 - 数字
1-9在每一列只能出现一次。 - 数字
1-9在每一个以粗实线分隔的3 x 3宫内只能出现一次。（请参考示例图）
数独部分空格内已填入了数字，空白格用 ‘.’ 表示。
示例：
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提示：
- $board.length == 9$
- $board[i].length == 9$
board[i][j]是一位数字或者'.'- 题目数据 保证 输入数独仅有一个解
回溯解法
和 N 皇后一样，是一道回溯解法裸题。
上一题「36. 有效的数独（中等）」是让我们判断给定的 borad 是否为有效数独。
这题让我们对给定 board 求数独，由于 board 固定是 9 * 9 的大小，我们可以使用回溯算法去做。
这一类题和 N 皇后一样，属于经典的回溯算法裸题。
这类题都有一个明显的特征，就是数据范围不会很大，如该题限制了范围为 9 * 9，而 N 皇后的 N 一般不会超过 13。
对每一个需要填入数字的位置进行填入，如果发现填入某个数会导致数独解不下去，则进行回溯。
代码：1
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34class Solution {
boolean[][] row = new boolean[9][9];
boolean[][] col = new boolean[9][9];
boolean[][][] cell = new boolean[3][3][9];
public void solveSudoku(char[][] board) {
for (int i = 0; i < 9; i++) {
for (int j = 0; j < 9; j++) {
if (board[i][j] != '.') {
int t = board[i][j] - '1';
row[i][t] = col[j][t] = cell[i / 3][j / 3][t] = true;
}
}
}
dfs(board, 0, 0);
}
boolean dfs(char[][] board, int x, int y) {
if (y == 9) return dfs(board, x + 1, 0);
if (x == 9) return true;
if (board[x][y] != '.') return dfs(board, x, y + 1);
for (int i = 0; i < 9; i++) {
if (!row[x][i] && !col[y][i] && !cell[x / 3][y / 3][i]) {
board[x][y] = (char)(i + '1');
row[x][i] = col[y][i] = cell[x / 3][y / 3][i] = true;
if (dfs(board, x, y + 1)) {
break;
} else {
board[x][y] = '.';
row[x][i] = col[y][i] = cell[x / 3][y / 3][i] = false;
}
}
}
return board[x][y] != '.';
}
}
- 时间复杂度：在固定
9*9的棋盘里，具有一个枚举方案的最大值（极端情况，假设我们的棋盘刚开始是空的，这时候每一个格子都要枚举，每个格子都有可能从 $1$ 枚举到 $9$，所以枚举次数为 $9 \times 9 \times 9 = 729$），即复杂度不随数据变化而变化。复杂度为 $O(1)$ - 空间复杂度：在固定
9*9的棋盘里，复杂度不随数据变化而变化。复杂度为 $O(1)$
最后
这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.37 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。
在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。
为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码，我建立了相关的仓库：https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。
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