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发布时间:2021-02-11 18:24:29 所属栏目:动态 来源:互联网
导读:如果数独网格仍未通过约束满足问题解决,则部分解决方案将到达输出,其中一些单元格仍将分配给某些可能的值。 在这种情况下,我们要做的是使用搜索树搜索那些位置中的最佳数字集。 我们使用深度优先搜索(DFS)算法遍历搜索树。 因此,基本上,使用DFS,我们用
如果数独网格仍未通过约束满足问题解决,则部分解决方案将到达输出,其中一些单元格仍将分配给某些可能的值。 在这种情况下,我们要做的是使用搜索树搜索那些位置中的最佳数字集。 我们使用深度优先搜索(DFS)算法遍历搜索树。 因此,基本上,使用DFS,我们用相同的网格创建了几个实例,并为每个尚未解决的单元尝试了不同的可能分配。 我们递归地要求CSP算法根据搜索结果减少网格。 我们以编程方式实现它,如下所示:

迄今为止围绕约束满足的过程中,可能会出现以下情况:一个单元中将有两个未解决的像元(考虑行,列和3x3子正方形),其中只能分配两个特定的剩余数。 因此,这两个数字可以有效地从同一单元中其他单元格上的可能数字中删除。 这种启发式方法称为裸双胞胎。 该算法的实现专门制作了网格值的深层副本,并检查了裸胎双胞胎的可行性,即是否存在两个仅能接受两个特定值的未解决像元,如果可行,它将继续进行并从其他两个值中删除这两个值 同一单元中的单元格。 我们使用如下所示的nude_twins函数以编程方式实现它:

深入探究之前,先来了解一下历史

马克•布洛赫说:"历史被称为学科之母。"那么,让我们来谈谈著名的数独游戏是如何诞生的吧。这个故事可以追溯到19世纪末,起源于法国。法国日报《世纪报》(Le Siecle)发布了一款9x9大小的猜谜游戏,它需要算术运算而不是逻辑运算,它的数字是两位数,而不是1- 9。它的游戏性质与数独游戏(Sudoku)类似,即把横排、列和对角线的数字相加,也会得到相同的数字。1979年,退休的建筑师和puzzler Howard Garns被认为是现代数独游戏的创造者,该游戏以数字地名的名义首次在戴尔杂志上发表。1986年,日本一家名为Nikoli的拼图公司首次以Sudoku的名字出版了这个拼图。

在解决数独游戏的问题框架

数独是一个约束满足问题(CSP)的真实例子,因为变量集、域集和约束集都是有限的。我们必须在一个9x9表中输入1-9之间的数字,这样每一行、每列和每3x3子表中的数字都只包含一个数字。 Sudoku也存在另一种变化,即Diagonal Sudoku,它在表对角线的每个对角线中都规定了一组额外的约束,每个数字必须准确地具有一次特征。 我们知道约束满足域,最优解必须满足所有约束,或更具体地说,它应该遵守游戏规则。 最优解将满足集合中的所有约束,从而解决难题。

计算上,可以用非确定性多项式时间(NP)解决求解数独的约束,因为可以使用一些非常特殊的蛮力算法来解决约束,并且也可以在多项式时间内测试解集的有效性,其中输入 该问题与多项式长度的一组解有关。 完全解决的数独就是拉丁方格的示例(如Euler所述,n x n数组填充有n个不同的符号)。 数独问题可以认为是图形着色问题,其中我们仅需要使用9种颜色对图形进行着色,而裸露的字母可以认为是部分颜色。

使用人工智能算法集满足约束

计算科学的基本原理是依靠逻辑来满足某些约束的能力。 在解决数独问题时,我们必须训练求解器以寻找除基本规则外的一些特定的获胜模式。 因此,问题在于系统不仅在盲目地遵循规则,而且在考虑其近期和长期影响的同时做出一些决策。 这些模式称为启发式。 类似于巧遇游戏知识和技巧的专家玩家,仅了解基本规则并不能使他们成为游戏专家。 因此,当我们开发算法并解决问题时,我们必须牢记有用的启发式方法,我们还应将其包含在程序中,以使其在获胜时变得更聪明,更有用。

对于我们的Sudoku Solver,我们将输入81个数字的序列作为字符串,并用'。'(句号)表示未解决的数字。 为了解决该问题,我们将"。"替换为可以放入该单元格的所有可能数字。

根据数独的限制,我们不能在任何单元格附近的行,列或3x3子正方形中多次使用一个数字。 在对角数独的情况下,我们还必须考虑相同的约束。 我们首先用所有可能的数字1到9替换句点。我们使用以下grid_values函数以编程方式进行此操作。
 

网络安全行业前景分析

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(编辑:宜春站长网)

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