Python与Java实现数独游戏:代码量与逻辑对比

听雨眠
听雨眠
发布时间:2026-10-13| 4人浏览过
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本文通过Python和Java两种语言实现数独游戏生成器,直观展示两者在代码量与实现逻辑上的差异。Python版本利用列表推导式与itertools模块,代码简洁高效;Java版本则需手动管理集合与循环,代码量约为Python的两倍。文章详细解析了随机生成数独网格的核心算法,包括区块校验与回溯机制,帮助开发者理解不同语言在处理相同逻辑时的表达差异。

通过Python和Java两种编程语言来实现数独游戏,这种对比分析能让我们更清晰地看到不同语言特性带来的开发效率差异。

1、Python语言实现版本

#--coding:utf-8--

import random
import itertools
from copy import deepcopy

def make_board(m=3):
 numbers = list(range(1,m**2+1))
 #可能出现的数字为1-9
 board = None
 #board是数度二维列表
 while board is None:
 board = get_board(m,numbers)
 return board

def get_board(m,numbers):
 n = m**2
 board = [[None for _ in range(n)] for _ in range(n)]
 for i,j in itertools.product(range(n),repeat=2):
 i0,j0 = i-i%m,j-j%m

 # i,j分别代表的是我们的行和列
 # i0和j0代表的是board[i][j]所在的区块的起始位置

 random.shuffle(numbers)
 #shuffle() 方法将序列的所有元素随机排序。
 for x in numbers:
  if(x not in board[i] 
  and all(row[j]!=x for row in board) 
  and all(x not in row[j0:j0+m] 
  for row in board[i0:i])):
  board[i][j] = x
  break
 else:#当循环正常结束时会执行else
  return None
 return board

def print_board(board,m=3):
 numbers = list(range(1,m**2+1))

 #每一行随机把5个数字变成None
 omit = 5 #omit变量掌控着每一行被抹去的数字个数
 challange = deepcopy(board)
 for i,j in itertools.product(range(omit),range(m**2)):
 x = random.choice(numbers) - 1
 challange[x][j] = None

 spacer = "++-----+-----+-----++-----+-----+-----++-----+-----+-----++"
 print(spacer.replace('-','='))
 for i,line in enumerate(challange):
 print("|| {} | {} | {} || {} | {} | {} || {} | {} | {} ||"
 .format(*(cell or ' ' for cell in line)))

 #format()函数中的 * 号,则是将所有的 cell 的不同值放入一个元组 tuple 之中,方便format函数调用
 if(i+1)%3==0:
  print(spacer.replace('-','='))
 else:
  print(spacer)
 return challange

Board = make_board()
print_board(Board)

运行效果展示:

2、Java语言实现版本

package com.jimo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Random;

public class Shudu {

 public String[][] make_board(int m) {
 String[][] board = null;
 int n = m * m;
 List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
 for (int i = 1; i <= n; i++) {
  numbers.add(i);
 }
 while (board == null) {
  board = get_board(m, numbers);
 }
 return board;
 }

 private String[][] get_board(int m, List<Integer> numbers) {
 int n = m * m;
 String[][] board = new String[n][n];
 for (int i = 0; i < n; i++) {
  for (int j = 0; j < n; j++) {
  boolean ok = true;
  // 打乱顺序
  Collections.shuffle(numbers);
  for (int x = 0; x < n; x++) {
   if (isOk(numbers.get(x) + "", board, i, j, m)) {
   board[i][j] = numbers.get(x) + "";
   ok = false;
   break;
   }
  }
  if (ok) {
   return null;
  }
  }
 }
 return board;
 }

 public void print_board(String[][] board, int m) {
 int n = m * m;
 int hard = 5;
 String[][] b = new String[n][n];
 System.arraycopy(board, 0, b, 0, board.length);
 Random rd = new Random();
 for (int i = 0; i < hard; i++) {
  for (int j = 0; j < n; j++) {
  int x = rd.nextInt(9);
  b[x][j] = null;
  }
 }
 String spacer = "+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+";
 System.out.println(spacer);
 for (int i = 0; i < n; i++) {
  for (int j = 0; j < n; j++) {
  if (null == board[i][j]) {
   System.out.print("| |");
  } else {
   System.out.print("| " + b[i][j] + " |");
  }
  }
  System.out.println();
  System.out.println(spacer);
 }
 }

 /**
 * 判断行列和9格里是否重复
 * 
 * @param x
 * @param board
 * @return
 */
 private boolean isOk(String x, String[][] board, int i, int j, int m) {
 int i0 = i - i % m, j0 = j - j % m;
 int n = m * m;
 for (int k = 0; k < n; k++) {
  if (x.equals(board[i][k]) || x.equals(board[k][j])) {
  return false;
  }
 }
 for (int k = i0; k < i; k++) {
  for (int g = j0; g < j0 + m; g++) {
  if (board[k][g].equals(x)) {
   return false;
  }
  }
 }
 return true;
 }

 public static void main(String[] args) {
 Shudu s = new Shudu();
 int m = 3;
 String[][] b = s.make_board(m);
 for (int i = 0; i < 9; i++) {
  for (int j = 0; j < 9; j++) {
  System.out.print(b[i][j] + " ");
  }
  System.out.println();
 }
 s.print_board(b, m);
 }
}

Java版本的运行效果如下:

3 4 7 6 5 2 8 1 9 
5 9 6 8 3 1 4 2 7 
2 1 8 9 7 4 5 3 6 
1 3 4 7 9 5 6 8 2 
7 5 2 1 8 6 9 4 3 
6 8 9 4 2 3 1 7 5 
4 7 5 3 1 9 2 6 8 
8 2 1 5 6 7 3 9 4 
9 6 3 2 4 8 7 5 1 
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| || || || 6 || 5 || || 8 || 1 || 9 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 5 || 9 || 6 || || || || 4 || || 7 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 2 || || || 9 || 7 || 4 || 5 || || 6 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 1 || 3 || 4 || 7 || 9 || || 6 || || |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| || 5 || 2 || 1 || || || || 4 || |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| || || || || 2 || 3 || || 7 || |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 4 || 7 || || || 1 || 9 || || 6 || 8 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| || 2 || 1 || 5 || 6 || 7 || || || 4 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 9 || 6 || || || || || || 5 || 1 |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

从代码结构可以看出,Java实现该功能所需的代码量大约是Python版本的两倍,这体现了两种语言在语法简洁性上的显著区别。

以上就是本文的全部内容,希望这些代码示例能对您的学习有所帮助,也欢迎大家继续支持本站获取更多技术资源。

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