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package sudoku.solver;
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import java.util.List;
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import java.util.Random;
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import java.util.concurrent.CancellationException;
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import java.util.logging.Level;
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import java.util.logging.Logger;
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import sudoku.io.SudokuPrinter;
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import sudoku.structure.Cell;
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import sudoku.structure.MultiDoku;
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import sudoku.structure.Sudoku;
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public class Solver {
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public interface Solver {
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/**
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/**
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* Log du Solver, qui garde trace des actions réalisées.
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*/
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private static final Logger logger = Logger.getLogger("SolverLogger");
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public static final Logger logger = Logger.getLogger("SolverLogger");
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/**
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* Résout, si possible, le multidoku passé en paramètre
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* en testant toutes les possibilités, de manière aléatoire, avec un algorithme
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* de backtracking.
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*
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* @param doku Multidoku, à résoudre
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* @param rand Random, pour tester aléatoirement les symboles
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* @return boolean, true s'il est résolu ou false s'il ne l'est pas.
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*/
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public static boolean randomSolve(MultiDoku doku, Random rand) {
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if (Thread.interrupted())
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throw new CancellationException("User wants to stop the solver");
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boolean solve(MultiDoku doku);
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Sudoku sudoku = doku.getSubGrid(0);
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logger.log(Level.FINE,
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||||
'\n' + SudokuPrinter.toStringRectangleSudoku(sudoku,
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sudoku.getBlockWidth() == 0 ? sudoku.getSize() : sudoku.getBlockWidth(),
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sudoku.getBlockWidth() == 0 ? sudoku.getSize() : sudoku.getSize() / sudoku.getBlockWidth()));
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if (doku.isSolved()) {
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return true;
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}
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Cell cellToFill = doku.getFirstEmptyCell();
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||||
if (cellToFill == null) {
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return false;
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}
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||||
List<Integer> possibleSymbols = cellToFill.getPossibleSymbols();
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while (!possibleSymbols.isEmpty()) {
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int nextPossibleSymbolIndex = rand.nextInt(possibleSymbols.size());
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int nextSymbol = possibleSymbols.get(nextPossibleSymbolIndex);
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cellToFill.setSymbolIndex(nextSymbol);
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||||
if (Solver.randomSolve(doku, rand)) {
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return true;
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}
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cellToFill.setSymbolIndex(Cell.NOSYMBOL);
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||||
possibleSymbols.remove(nextPossibleSymbolIndex);
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||||
}
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return false;
|
||||
}
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/**
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/**
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||||
* Compte le nombre de solutions possibles au MultiDoku passé en paramètres.
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*
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* @param doku MultiDoku, MultiDoku dont on veut le nombre de solutions.
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* @return int, nombre de solutions possibles.
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*/
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public static int countSolution(MultiDoku doku) {
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default int countSolution(MultiDoku doku) {
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int result = 0;
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if (doku.isSolved()) {
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return 1;
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}
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Cell cellToFill = doku.getFirstEmptyCell();
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||||
assert(cellToFill != null);
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||||
assert (cellToFill != null);
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||||
List<Integer> possibleSymbols = cellToFill.getPossibleSymbols();
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for (int symbol : possibleSymbols) {
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doku.getStateManager().pushState();
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||||
cellToFill.setSymbolIndex(symbol);
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if (Solver.solve(doku)) {
|
||||
if (solve(doku)) {
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result++;
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}
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||||
doku.getStateManager().popState();
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}
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return result;
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}
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/**
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* Résout le MultiDoku passé en paramètre, avec backtracking.
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*
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* @param doku MultiDoku, MultiDoku à résoudre.
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* @return boolean, valant true si le MultiDoku est résolu, false sinon.
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*/
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public static boolean solve(MultiDoku doku) {
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if (Thread.interrupted())
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throw new CancellationException("User wants to stop the solver");
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||||
if (doku.isSolved()) {
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||||
return true;
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}
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||||
Cell cellToFill = doku.getFirstEmptyCell();
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||||
if (cellToFill == null) {
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return false;
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||||
}
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||||
List<Integer> possibleSymbols = cellToFill.getPossibleSymbols();
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||||
if (possibleSymbols.isEmpty()) {
|
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return false;
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}
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for (int symbol : possibleSymbols) {
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cellToFill.setSymbolIndex(symbol);
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if (Solver.solve(doku)) {
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return true;
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} else {
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cellToFill.setSymbolIndex(Cell.NOSYMBOL);
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}
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|
||||
}
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||||
return false;
|
||||
}
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/**
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||||
* Résout le MultiDoku passé en paramètre, avec règles de déduction.
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||||
*
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* @param doku MultiDoku, MultiDoku à résoudre.
|
||||
* @return boolean, valant true si le MultiDoku est résolu, false sinon.
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||||
*/
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public static boolean humanSolve(MultiDoku doku) {
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||||
if (Thread.interrupted())
|
||||
throw new CancellationException("User wants to stop the solver");
|
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|
||||
Sudoku sudoku = doku.getSubGrid(0);
|
||||
logger.log(Level.FINE,
|
||||
'\n' + SudokuPrinter.toStringRectangleSudoku(sudoku,
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||||
sudoku.getBlockWidth() == 0 ? sudoku.getSize() : sudoku.getBlockWidth(),
|
||||
sudoku.getBlockWidth() == 0 ? sudoku.getSize() : sudoku.getSize() / sudoku.getBlockWidth()));
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||||
if (doku.isSolved()) {
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return true;
|
||||
}
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List<Cell> cellsToFill = doku.getEmptyCells();
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if (cellsToFill.isEmpty()) {
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return false;
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}
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for (Cell cellToFill : cellsToFill) {
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List<Integer> possibleSymbols = cellToFill.getPossibleSymbols();
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if (possibleSymbols.size() != 1) {
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continue;
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}
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cellToFill.setSymbolIndex(possibleSymbols.getFirst());
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return Solver.humanSolve(doku);
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}
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return doku.isSolved();
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||||
}
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/**
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* Résout le MultiDoku passé en paramètre, avec règles de déduction et backtracking.
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*
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* @param doku MultiDoku, MultiDoku à résoudre.
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* @param rand Random, pour tester aléatoirement les symboles, lors du backtracking.
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||||
* @return boolean, valant true si le MultiDoku est résolu, false sinon.
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||||
*/
|
||||
public static boolean mixedSolve(MultiDoku doku, Random rand) {
|
||||
if (Thread.interrupted()) {
|
||||
throw new CancellationException("User wants to stop the solver");
|
||||
}
|
||||
|
||||
Sudoku sudoku = doku.getSubGrid(0);
|
||||
logger.log(Level.FINE,
|
||||
'\n' + SudokuPrinter.toStringRectangleSudoku(
|
||||
sudoku,
|
||||
sudoku.getBlockWidth() == 0 ? sudoku.getSize() : sudoku.getBlockWidth(),
|
||||
sudoku.getBlockWidth() == 0 ? sudoku.getSize() : sudoku.getSize() / sudoku.getBlockWidth())
|
||||
);
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||||
if (doku.isSolved()) {
|
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return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
List<Cell> cellsToFill = doku.getEmptyCells();
|
||||
if (cellsToFill.isEmpty()) {
|
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return false;
|
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}
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//Règles de déduction
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for (Cell cellToFill : cellsToFill) {
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List<Integer> possibleSymbols = cellToFill.getPossibleSymbols();
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if (possibleSymbols.size() != 1) {
|
||||
continue;
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}
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cellToFill.setSymbolIndex(possibleSymbols.getFirst());
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return Solver.mixedSolve(doku, rand);
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}
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//Si ça ne marche pas
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//On fait du backtracking
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||||
Cell cellToFill = doku.getRandomEmptyCell(rand);
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List<Integer> possibleSymbols = cellToFill.getPossibleSymbols();
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while (!possibleSymbols.isEmpty()) {
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int nextPossibleSymbolIndex = rand.nextInt(possibleSymbols.size());
|
||||
int nextSymbol = possibleSymbols.get(nextPossibleSymbolIndex);
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||||
cellToFill.setSymbolIndex(nextSymbol);
|
||||
if (Solver.mixedSolve(doku, rand)) {
|
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return true;
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}
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|
||||
cellToFill.setSymbolIndex(Cell.NOSYMBOL);
|
||||
possibleSymbols.remove(nextPossibleSymbolIndex);
|
||||
}
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|
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return false;
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}
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}
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