数独 Java 代码：理解背后的算法12

简介

数独是一款风靡全球的拼数字益智游戏，目标是在 9x9 的网格中填入数字，使得每一行、每一列和每个 3x3 的子网格中都包含数字 1-9，且每个数字只出现一次。

利用 Java 编程语言解决数独问题涉及使用回溯算法和数据结构。本文将深入探讨背后的算法，并提供完整的 Java 代码实现。

回溯算法

回溯算法是求解数独问题最常用的算法。它通过尝试各种可能的数字，并在遇到死路时回溯来枚举所有可能的解决方案。具体来说，算法使用以下步骤：1. 从第一个空单元格开始。
2. 为该单元格尝试一个有效的数字（1-9）。
3. 检查是否违反了任何约束（行、列、子网格）。
4. 如果没有违反，继续下一步。
5. 如果违反，回溯到上一个单元格并尝试下一个数字。
6. 重复步骤 2-5，直到所有单元格都被填满或没有有效的数字可以尝试。

数据结构

为了高效实现回溯算法，需要使用以下数据结构：* 网格：一个 9x9 的二维数组，表示数独的网格。
* 候选列表：一个数组，为每个单元格存储其可能的数字。
* 已填入数字：一个数组，跟踪每个单元格中已填入的数字。

Java 代码实现

以下是 Java 代码实现数独求解器：```java
public class SudokuSolver {
private int[][] grid;
private int[][] candidates;
private int[][] filled;
public SudokuSolver(int[][] grid) {
= grid;
= new int[9][9][];
= new int[9][9];
}
public boolean solve() {
return backtrack(0, 0);
}
private boolean backtrack(int row, int col) {
if (row == 9) {
return true;
}
int nextRow = (col == 8) ? row + 1 : row;
int nextCol = (col == 8) ? 0 : col + 1;
if (grid[row][col] != 0) {
return backtrack(nextRow, nextCol);
}
for (int num = 1; num