用 JavaScript 玩转数独：算法可视化

前端

2023-12-03 01:11:41

探索数独的奥秘：JavaScript 赋能的算法之旅

引言

数独，一款源自日本的经典数字游戏，凭借其优雅的规则和令人着迷的谜题，吸引了全世界数百万爱好者的喜爱。如今，借助 JavaScript 的强大功能，我们可以将数独的魅力带入数字领域，并揭开其算法背后的奥秘。

算法之旅：解开数独之谜

我们的目标是编写一个 JavaScript 函数，让计算机能够解决数独谜题，并以可视化的方式展示算法的运作过程。为此，我们将使用回溯算法，该算法通过尝试所有可能的解决方案并回溯错误的尝试来解决问题。

回溯算法解决数独谜题的关键步骤如下：

约束检查： 对于每个单元格，算法检查它所在的行、列和块中是否存在相同数字。
候选数字选择： 如果单元格为空，算法将选择一个候选数字（1-9）并将其放入单元格。
递归调用： 如果当前候选数字有效（不违反约束），算法将递归调用函数来解决其余单元格。
回溯： 如果递归调用失败（即无法找到解决方案），算法将回溯到上一个单元格并尝试下一个候选数字。

可视化算法：赋予算法以生命

为了让算法过程栩栩如生，我们将使用可视化技术来展示候选数字和递归调用的情况。这将使您能够直观地理解算法的运作方式并见证其逐步解决谜题的过程。

动手体验：交互式数独求解器

现在，让我们将算法与可视化相结合，创建一个交互式 JavaScript 数独求解器。您可以在浏览器中加载代码，输入数独谜题，并观看算法实时解决它。

代码示例：

// 主求解函数
function solveSudoku(board) {
  // 寻找空单元格
  let row, col;
  for (row = 0; row < 9; row++) {
    for (col = 0; col < 9; col++) {
      if (board[row][col] === 0) {
        // 找到一个空单元格
        break;
      }
    }
  }

  // 如果没有空单元格，则谜题已解决
  if (row === 9) {
    return true;
  }

  // 尝试所有候选数字
  for (let candidate = 1; candidate <= 9; candidate++) {
    // 检查当前候选数字是否有效
    if (isValid(board, row, col, candidate)) {
      // 将候选数字放入单元格
      board[row][col] = candidate;

      // 递归调用求解其余单元格
      if (solveSudoku(board)) {
        return true;
      }

      // 如果递归调用失败，则回溯
      board[row][col] = 0;
    }
  }

  // 尝试所有候选数字后仍未找到解决方案
  return false;
}