python实现简易数独小游戏

起源

既然“数独”有一个字是“数”，人们也往往会联想到数学，那就不妨从大家都知道的数学家欧拉说起，但凡想了解数独历史的玩家在网络、书籍中搜索时，共同会提到的就是欧拉的“拉丁方块（Latin square）”。

拉丁方块的规则：每一行（Row）、每一列（Column）均含1-N（N即盘面的规格），不重复。这与前面提到的标准数独非常相似，但少了一个宫的规则。

近代发展

数独起源于18世纪初瑞士数学家欧拉等人研究的拉丁方阵（Latin Square）。19世纪80年代，一位美国的退休建筑师格昂斯（Howard Garns）根据这种拉丁方阵发明了一种填数趣味游戏，这就是数独的雏形。20世纪70年代，人们在美国纽约的一本益智杂志《Math Puzzles and Logic Problems》上发现了这个游戏，当时被称为填数字（Number Place），这也是公认的数独最早的见报版本。1984年一位日本学者将其介绍到了日本，发表在Nikoli公司的一本游戏杂志上，当时起名为“数字は独身に限る”（すうじはどくしんにかぎる），就改名为“数独”（すうどく），其中“数”（すう）是数字的意思，“独”（どく）是唯一的意思。后来一位前任香港高等法院的新西兰籍法官高乐德（Wayne Gould）在1997年3月到日本东京旅游时，无意中发现了 [2] 。他首先在英国的《泰晤士报》上发表，不久其他报纸也发表，很快便风靡全英国，之后他用了6年时间编写了电脑程序，并将它放在网站上（这个网站也就是著名的数独玩家论坛），后来因一些原因，网站被关闭，幸好数独大师Glenn Fowler恢复了数据，玩家论坛有了新处所。在90年代国内就有部分的益智类书籍开始刊登，南海出版社在2005年出版了《数独1-2》，随后日本著名数独制题人西尾彻也的《数独挑战》也由辽宁教育出版社出版。《北京晚报》、《扬子晚报》、《羊城晚报》、《新民晚报》、《成都商报》等等报纸媒体也先后刊登了数独游戏。

基础解法

排除法（摒除法）

摒除法：用数字去找单元内唯一可填空格，称为摒除法，数字可填唯一空格称为排除法 (Hidden Single)。

根据不同的作用范围，摒余解可分为下述三种：

数字可填唯一空格在「宫」单元称为宫排除（Hidden Single in Box），也称宫摒除法。

数字可填唯一空格在「行」单元称为行排除法（Hidden Single in Row），也称行摒除法。

数字可填唯一空格在「列」单元称为列排除法（Hidden Single in Column），也称列摒除法。

唯一余数法

唯一余数法：用格位去找唯一可填数字，称为余数法，格位唯一可填数字称为唯余解（Naked Single）。余数法是删减等位群格位（Peer）已出现的数字的方法，每一格位的等位群格位有 20 个

完整代码如下：

import random
import math
import pygame
matrix = []
sds = []def get_random_unit():_num_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]random.shuffle(_num_list)return _num_listdef print_grid(arr):for i in range(9):sds.append(arr[i])def get_row(row):row_arr = []for v in matrix[row]:if v == 0:continuerow_arr.append(v)return row_arrdef get_col(col):col_arr = []for i in range(9):val = matrix[i][col]if val == 0:continuecol_arr.append(matrix[i][col])return col_arrdef get_block(num):col_arr = []seq = num % 3col_end = 9 if seq == 0 else seq * 3row_end = int(math.ceil(num / 3) * 3)for i in range(row_end - 3, row_end):for j in range(col_end - 3, col_end):val = matrix[i][j]if val != 0:col_arr.append(matrix[i][j])return col_arrdef get_block_seq(row, col):col_seq = int(math.ceil((col + 0.1) / 3))row_seq = int(math.ceil((row + 0.1) / 3))return 3 * (row_seq - 1) + col_seqdef get_enable_arr(row, col):avail_arr = get_random_unit()seq = get_block_seq(row, col)block = get_block(seq)row = get_row(row)col = get_col(col)unable_arr = list(set(block + row + col))for v in unable_arr:if v in avail_arr:avail_arr.remove(v)return avail_arrdef main():can_num = {}count = 0for i in range(9):matrix.append([0] * 9)num_list = get_random_unit()for row in range(3):for col in range(3):matrix[row][col] = num_list.pop(0)num_list = get_random_unit()for row in range(3, 6):for col in range(3, 6):matrix[row][col] = num_list.pop(0)num_list = get_random_unit()for row in range(6, 9):for col in range(6, 9):matrix[row][col] = num_list.pop(0)box_list = []for row in range(9):for col in range(9):if matrix[row][col] == 0:box_list.append({'row': row, 'col': col})i = 0while i < len(box_list):count += 1position = box_list[i]row = position['row']col = position['col']key = '%dx%d' % (row, col)if key in can_num:enable_arr = can_num[key]else:enable_arr = get_enable_arr(row, col)can_num[key] = enable_arrif len(enable_arr) <= 0:i -= 1if key in can_num:del (can_num[key])matrix[row][col] = 0continueelse:matrix[row][col] = enable_arr.pop()i += 1print_grid(matrix)if __name__ == "__main__":main()# --------------------华丽の分割线--------------------ac_num = 0
pausE = True
difficulty = 3from tkinter import *
from tkinter import ttk
import time
import pygame as py def setDiff(difF):global difficultyglobal difftry:difficulty = int(difF)diff.destroy()except:pass
diff = Tk()
diff.title('难度选择')
diff.geometry('300x90')
diff.resizable(0,0)
Label(diff,text='选择你要挑战的难度!(0~9)',font=('微软雅黑',9)).pack()
cmb = ttk.Combobox(diff)
cmb.pack()
cmb['value'] = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)
Button(diff,text='我选好了',command=lambda:setDiff(cmb.get())).pack()
diff.mainloop()
window = Tk()
window.title('数独')
window.geometry('390x500')
window.resizable(0,0)
begin_time = 0
steps = 0
rights = 0
wrongs = 0
dwc = difficulty*9
ac_name = Nonelist = range(1,82)
try:ran = random.sample(list,dwc)
except:if difficulty > 9:ran = random.sample(list,9)elif difficulty < 0:ran = random.sample(list,1)print('难度输入出现问题 你将无法通关')
try:py.mixer.init()py.mixer.music.load('bg.mp3')py.mixer.music.play(-1)
except:print('未检测到名为 bg.mp3  的背景音乐')def setBlock(num,name):global begin_timeif begin_time == 0:begin_time = time.time()global ac_nameglobal ac_numif ac_name != name and name != None and ac_name != None:ac_name.config(text='?',bg='orange',activebackground='orange',relief='groove')if name.cget('bg') != 'green':name.config(text='···',relief='sunken',bg='lightblue',activebackground='lightblue')ac_name = nameac_num = numelse:ac_name = None
def setNum(num):global ac_nameglobal begin_timeglobal dwcglobal ac_numglobal reglobal difficultyglobal stepsglobal wrongsglobal rightsglobal stePtry:b_color = ac_name.cget('bg')if ac_num == num:ac_name.config(text='√',activebackground='green',relief='groove',bg='green')else:   ac_name.config(text='×',activebackground='red',relief='groove')ac_name.flash()ac_name.flash()if ac_num == num:ac_name.config(text=str(num),activebackground='green',background='green',relief='groove')else:ac_name.config(text='?',bg='orange',activebackground='orange',relief='groove')if ac_name.cget('bg') == 'green' and b_color == 'lightblue':dwc -= 1ac_name = Nonerights += 1steps += 1elif b_color == 'lightblue' and ac_name.cget('bg') == 'orange':ac_name = Nonewrongs += 1steps += 1if dwc == 0:ac_name = Noneprint('恭喜,你赢了!')Label(window,text='恭喜,你赢了!',font=('微软雅黑',30),bg='lightgreen').place(x=52,y=50)use_time = round(time.time()-begin_time,1)Label(window,text='用时'+str(use_time)+'秒  正确率'+str(round((rights/steps)*100,1))+'%',bg='yellow').place(x=113,y=121)re.config(text='剩余数字数量:'+str(dwc)+' 难度等级:'+str(difficulty))steP.config(text='步数:'+str(steps)+' 正确:'+str(rights)+' 错误:'+str(wrongs))ac_name = Noneexcept:pass
def tipSs():'''global sdsfor ynfo in sds:print(ynfo)'''global ac_numglobal ac_nametry:ac_name.config(text=str(ac_num))ac_name.flash()ac_name.config(text='···')except:pass
def pauseOr(bgm):global pausEif pausE == True:py.mixer.music.pause()Button(window,text='♪',font=('楷体',7),relief='sunken',bg='white',command=lambda:pauseOr(bgm)).place(x=365,y=11)pausE = Falseelif pausE == False:py.mixer.music.unpause()Button(window,text='♫',font=('楷体',7),relief='sunken',bg='green',command=lambda:pauseOr(bgm)).place(x=365,y=11)pausE = True
j=0
i=0.7
_count = 1
wz = False
# 这里通过win10计算器，两年前的项目写出了算法
def spaceBtn(i,j,ri,rj):name =  'a'+str(i+1)+str(j+1)name = Button(window,text='?',font=('微软雅黑',10),relief='groove',bg='orange',activebackground='orange',command=lambda:setBlock(sds[i][j],name))name.place(x=rj*36,y=ri*38,width=30,height=30)
def numBtn(num):Button(window,text=str(num),font=('楷体',15),relief='sunken',bg='white',activebackground='blue',command=lambda:setNum(num)).place(x=x*42+9,y=380,width=37,height=37)
for info in sds:for jnfo in info:j+=1for znfo in ran:if _count == znfo:wz = True_count += 1if wz == True:spaceBtn(round(i-1),j-1,i,j)wz = Falseelse:Label(window,text=jnfo,font=('微软雅黑',10),relief='ridge',bg='grey').place(x=j*36,y=i*38,width=30,height=30)j=0i+=1
for x in range(0,9):numBtn(x+1)
Button(window,text='提示',command=tipSs).place(x=50,y=430)
bgm = Button(window,text='♫',font=('楷体',7),relief='sunken',bg='green',command=lambda:pauseOr(bgm)).place(x=365,y=11)
re = Label(window,text='剩余数字数量:'+str(dwc)+' 难度等级:'+str(difficulty),relief='sunken')
re.place(x=185,y=470)
steP = Label(window,text='步数:'+str(steps)+' 正确:'+str(rights)+' 错误:'+str(wrongs),relief='sunken')
steP.place(x=5,y=470)
window.mainloop()

主要外部依赖库：tkinter,pygame

需要改动地方： py.mixer.music.load('bg.mp3')，在同一目录准备自己喜欢的游戏背景音乐重命名为bg即可

游戏运行效果如下：

下拉框选择不同等级难度，开始游戏，点击问号方块再点击下方数字即可填入

点击黄色问号方块再点击提示就会显示一秒钟的答案，之后再填入即可