(hiho编程练习赛1) 九宫

1.题目要求判断给出一个幻方,只有一种解法则输出解放,否则输出Too Many;

2.采用深度搜索即可,并且每行,每列,每条对角线的和为15,如果填充后任意一个和不等于15,直接进行剪枝。

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单点时限:1000ms
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描述

小Hi最近在教邻居家的小朋友小学奥数,而最近正好讲述到了三阶幻方这个部分,三阶幻方指的是将1~9不重复的填入一个3*3的矩阵当中,使得每一行、每一列和每一条对角线的和都是相同的。

三阶幻方又被称作九宫格,在小学奥数里有一句非常有名的口诀:“二四为肩,六八为足,左三右七,戴九履一,五居其中”,通过这样的一句口诀就能够非常完美的构造出一个九宫格来。

有意思的是,所有的三阶幻方,都可以通过这样一个九宫格进行若干镜像和旋转操作之后得到。现在小Hi准备将一个三阶幻方(不一定是上图中的那个)中的一些数组抹掉,交给邻居家的小朋友来进行还原,并且希望她能够判断出究竟是不是只有一组解。

而你呢,也被小Hi交付了同样的任务,但是不同的是,你需要写一个程序~

输入

输入仅包含单组测试数据。

每组测试数据为一个3*3的矩阵,其中为0的部分表示被小Hi抹去的部分。

对于100%的数据,满足给出的矩阵至少能还原出一组可行的三阶幻方。

输出

如果仅能还原出一组可行的三阶幻方,则将其输出,否则输出“Too Many”(不包含引号)。

样例输入
0 7 2
0 5 0
0 3 0
样例输出
6 7 2
1 5 9
8 3 4

AC代码:


//#include<string>
//#include <iomanip>
#include<vector>
#include <algorithm>
//#include<stack>
#include<set>
#include<queue>
#include<map>
//#include<unordered_set>
#include<unordered_map>
//#include <sstream>
//#include "func.h"
//#include <list>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<string>
#include<memory.h>
#include<limits.h>
#include<bitset>
//#include "siukwanAlloctor.h"
using namespace std;
bool check(vector<vector<int>>&a)
{
	vector<int> row(3, 0);
	vector<int> col(3, 0);
	vector<int> angle(2, 0);

	//计算行总和
	for (int i = 0; i < 3; ++i)
	{
		for (int j = 0; j < 3; ++j)
		{
			if (a[i][j] == 0)
			{
				row[i] = 0;
				break;
			}
			else
				row[i] += a[i][j];
		}
		if (row[i] != 0 && row[i] != 15) return false;
	}

	//计算列总和
	for (int i = 0; i < 3; ++i)
	{
		for (int j = 0; j < 3; ++j)
		{
			if (a[j][i] == 0)
			{
				col[i] = 0;
				break;
			}
			else
				col[i] += a[j][i];
		}
		if (col[i] != 0 && col[i] != 15) return false;
	}

	//计算对角线
	if (a[0][0] != 0 && a[1][1] != 0 && a[2][2] != 0)
		angle[0] = a[0][0] + a[1][1] + a[2][2];

	if (angle[0] != 0 && angle[0] != 15) return false;

	if (a[2][0] != 0 && a[1][1] != 0 && a[0][2] != 0)
		angle[1] = a[2][0] + a[1][1] + a[0][2];

	if (angle[1] != 0 && angle[1] != 15) return false;

	return true;

}

void dfs(vector<vector<int>>&a, int need, vector<bool>&used,vector<vector<vector<int>>>&result)
{
	if (result.size() >= 2) return;
	if (need == 0)
	{
		if (result.size()==0)
		result.push_back(a);
		else
		{
			for (int i = 0; i < 3; ++i)
			{
				for (int j = 0; j < 3; ++j)
				{
					if (result[0][i][j] != a[i][j])
					{
						result.push_back(a);
						return;
					}
				}
			}
			return;
		}
	}
	for (int k = 1; k < used.size(); ++k)
	{
		if (!used[k])
		{
			used[k] = true;
			for (int i = 0; i < 3; ++i)
			{
				for (int j = 0; j < 3; ++j)
				{
					if (a[i][j] == 0)//需要填充
					{
						a[i][j] = k;//填充为k
						if (check(a))//检测矩阵
							dfs(a, need - 1, used, result);
						a[i][j] = 0;//填充为k
					}
				}
			}
			used[k] = false;
		}
	}
}


int main()
{
	int need = 0;
	vector<vector<int>> a(3, vector<int>(3, 0));
	vector<bool> used(10,false);
	for (int i = 0; i < 3; ++i)
	{
		for (int j = 0; j < 3; ++j)
		{
			scanf("%d", &a[i][j]);
			if (a[i][j] == 0) need++;
			used[a[i][j]] = true;
		}
	}

	vector<vector<vector<int>>> result;
	dfs(a, need, used, result);
	if (result.size()>1)
		cout << "Too Many" << endl;
	else
	{
		for (int i = 0; i < 3; ++i)
		{
			for (int j = 0; j < 3; ++j)
			{
				cout << result[0][i][j];
				if (j != 2)
					cout << " ";
				else
					cout << endl;
			}
		}
	}

	return 0;
}

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