【算法】数组:有效的数独

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题目:有效的数独

leetcode链接:初级算法 - 有效的数独

说明:请你判断一个 9 x 9 的数独是否有效。只需要 根据以下规则 ,验证已经填入的数字是否有效即可。

数字 1-9 在每一行只能出现一次。 数字 1-9 在每一列只能出现一次。 数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次。(请参考示例图)  

注意:

一个有效的数独(部分已被填充)不一定是可解的。 只需要根据以上规则,验证已经填入的数字是否有效即可。 空白格用 '.' 表示。

理解:

有效的数独满足以下三个条件:

  • 同一个数字在每一行只能出现一次;
  • 同一个数字在每一列只能出现一次;
  • 同一个数字在每一个小九宫格只能出现一次。

思路:

1、可以使用哈希表记录每一行、每一列和每一个小九宫格中,每个数字出现的次数。只需要遍历数独一次,在遍历的过程中更新哈希表中的计数,并判断是否满足有效的数独的条件即可。

对于数独的第 iii 行第 jjj 列的单元格,其中 0≤i,j<90该单元格所在的行下标和列下标分别为 i 和 j,该单元格所在的小九宫格的行数和列数分别为 ⌊i/3⌋和 ⌊j/3⌋,其中 0≤⌊i/3⌋,⌊j/3⌋<3, 由于数独中的数字范围是 1到 9,因此可以使用数组代替哈希表进行计数。

具体做法是,创建二维数组rows 和 columns分别记录数独的每一行和每一列中的每个数字的出现次数,创建三维数组 subboxes记录数独的每一个小九宫格中的每个数字的出现次数,其中 rows[i][index]、columns[j][index] 和 subboxes[⌊i/3⌋][⌊j/3⌋][index] 分别表示数独的第 i 行第 j 列的单元格所在的行、列和小九宫格中,数字 index+1出现的次数,其中 0≤index<9,对应的数字 index+1满足 1≤index+1≤9 如果 board[i][j]填入了数字 n,则将 rows[i][n−1]、columns[j][n−1]和 subboxes[⌊i/3⌋][⌊j/3⌋][n−1]各加 1。如果更新后的计数大于 1,则不符合有效的数独的条件,返回 false。

如果遍历结束之后没有出现计数大于 1的情况,则符合有效的数独的条件,返回 true。

题解:

/**
 * @param {character[][]} board
 * @return {boolean}
 */
var isValidSudoku = function(board) {
    const rows = new Array(9).fill(0).map(() => new Array(9).fill(0));
    const columns = new Array(9).fill(0).map(() => new Array(9).fill(0));
    const subboxes = new Array(3).fill(0).map(() => new Array(3).fill(0).map(() => new Array(9).fill(0)));
    for (let i = 0; i < 9; i++) {
        for (let j = 0; j < 9; j++) {
            const c = board[i][j];
            if (c !== '.') {
                const index = c.charCodeAt() - '0'.charCodeAt() - 1;
                rows[i][index]++;
                columns[j][index]++;
                subboxes[Math.floor(i / 3)][Math.floor(j / 3)][index]++;
                if (rows[i][index] > 1 || columns[j][index] > 1 || subboxes[Math.floor(i / 3)][Math.floor(j / 3)][index] > 1) {
                    return false;
                }
            }
        }
    }
    return true;
}

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