彻底告别验证码烦恼：数独迷你四宫格验证码新玩法

前端

2023-05-02 23:43:35

数独验证码：趣味与安全性的完美结合

传统的验证码往往枯燥乏味，让人望而生畏。然而，数独验证码的出现打破了这一桎梏，为验证码增添了一抹趣味和挑战。

数独验证码的优点

数独验证码不仅能提升网站安全性，还能为用户带来智力挑战的乐趣，可谓一举两得：

趣味性强： 它将数独游戏元素融入验证流程，让用户在验证身份的同时，还能享受智力挑战的乐趣，从而减轻验证过程的枯燥感。
安全性高： 数独验证码基于数字，而非字母或符号，使得其安全性更高。即使对于计算机来说，破解数独验证码也并非易事。
易于使用： 即使不熟悉数独游戏的人，也能轻松完成数独验证码。用户只需填入几个数字，即可验证身份，简单便捷。

制作数独验证码指南

创建自己的数独验证码并不复杂，只需遵循以下步骤：

选择数独谜题： 选择一个适当难度的数独谜题作为验证码。
生成验证码： 根据选择的数独谜题，生成一个验证码，其中包含一些空白单元格供用户填写。
显示验证码： 将验证码展示给用户，让他们填写空白单元格。
验证验证码： 当用户填写完验证码后，验证他们的答案是否正确。若答案正确，则允许他们访问网站或服务。

import random
import numpy as np

def generate_sudoku_captcha(difficulty=3):
  """
  生成数独验证码

  Parameters:
    difficulty (int): 验证码难度，取值范围为1-9，难度越大，验证码越难

  Returns:
    tuple: (验证码谜题, 验证码答案)
  """

  # 创建一个空的数独网格
  grid = np.zeros((9, 9), dtype=int)

  # 填充网格的对角线块
  for i in range(3):
    for j in range(3):
      grid[i*3:(i+1)*3, j*3:(j+1)*3] = generate_sudoku_block(difficulty)

  # 填充网格的剩余部分
  for i in range(9):
    for j in range(9):
      if grid[i, j] == 0:
        grid[i, j] = generate_sudoku_cell(grid, i, j, difficulty)

  # 生成验证码答案
  solution = grid.copy()

  # 将验证码谜题的某些单元格置空，生成验证码
  for i in range(9):
    for j in range(9):
      if random.random() < 0.5:
        grid[i, j] = 0

  return grid, solution

def generate_sudoku_block(difficulty=3):
  """
  生成数独块

  Parameters:
    difficulty (int): 块的难度，取值范围为1-9，难度越大，块越难

  Returns:
    numpy.ndarray: 3x3 数独块
  """

  # 创建一个空的数独块
  block = np.zeros((3, 3), dtype=int)

  # 随机填充块的单元格
  for i in range(3):
    for j in range(3):
      if random.random() < difficulty/9:
        block[i, j] = random.randint(1, 9)

  # 检查块是否有效
  if not is_sudoku_block_valid(block):
    return generate_sudoku_block(difficulty)

  return block

def generate_sudoku_cell(grid, row, col, difficulty=3):
  """
  生成数独单元格

  Parameters:
    grid (numpy.ndarray): 数独网格
    row (int): 单元格所在行
    col (int): 单元格所在列
    difficulty (int): 单元格的难度，取值范围为1-9，难度越大，单元格越难

  Returns:
    int: 单元格的值
  """

  # 创建一个候选值列表
  candidates = [i for i in range(1, 10)]

  # 排除行、列和块中已有的值
  for i in range(9):
    if grid[row, i] in candidates:
      candidates.remove(grid[row, i])
    if grid[i, col] in candidates:
      candidates.remove(grid[i, col])
  block_row = row // 3
  block_col = col // 3
  for i in range(block_row*3, (block_row+1)*3):
    for j in range(block_col*3, (block_col+1)*3):
      if grid[i, j] in candidates:
        candidates.remove(grid[i, j])

  # 随机选择一个候选值
  if random.random() < difficulty/9:
    return random.choice(candidates)
  else:
    return 0

def is_sudoku_block_valid(block):
  """
  检查数独块是否有效

  Parameters:
    block (numpy.ndarray): 3x3 数独块

  Returns:
    bool: 块是否有效
  """

  # 检查块中是否包含重复数字
  for i in range(3):
    if np.any(np.bincount(block[i, :]) > 1):
      return False
    if np.any(np.bincount(block[:, i]) > 1):
      return False

  return True

def is_sudoku_grid_valid(grid):
  """
  检查数独网格是否有效

  Parameters:
    grid (numpy.ndarray): 9x9 数独网格

  Returns:
    bool: 网格是否有效
  """

  # 检查网格中是否包含重复数字
  for i in range(9):
    if np.any(np.bincount(grid[i, :]) > 1):
      return False
    if np.any(np.bincount(grid[:, i]) > 1):
      return False

  # 检查网格中的块是否有效
  for i in range(3):
    for j in range(3):
      if not is_sudoku_block_valid(grid[i*3:(i+1)*3, j*3:(j+1)*3]):
        return False

  return True