java课程设计九宫格数独

  • 格式:doc
  • 大小:317.00 KB
  • 文档页数:23

中南民族大学管理学院学生课程设计报告课题名称: java课程设计选题名称:九宫格数独年级: 2009专业:信息管理与信息系统学号:姓名:指导教师:完成地点:管理学院综合实验室完成日期: 2011年9月25日2011学年至2012学年度第一学期目录一、题目描述 3二、问题分析 3三、问题分解 4四、系统设计 6五、系统实现 11六、系统设计和软件发布 24七、难点及关键技术分析 31八、心得体会 32一、题目(问题)描述在9×9格的大九宫格中有9个3×3格的小九宫格,并提供一定数量的数字。

根据这些数字,利用逻辑和推理,在其它的空格上填入1到9的数字。

每个数字在每个小九宫格内只能出现一次,每个数字在每行、每列也只能出现一次。

这种游戏只需要逻辑思维能力,与数字运算无关。

虽然玩法简单,但数字排列方式却千变万化,所以不少教育者认为数独是锻炼脑筋的好方法。

二、问题分析1、基本解法:利用1 ~ 9 的数字在每一行、每一列、每一宫都只能出现一次的规则进行解题的方法。

实际寻找解的过程为:使用单元排除法的目的就是要在某一单元(即行,列或区块)中找到能填入某一数字的唯一位置,换句话说,就是把单元中其他的空白位置都排除掉。

那么要如何排除其余的空格呢?当然还是不能忘了游戏规则,由于1-9的数字在每一行、每一列、每一个九宫格都要出现且只能出现一次,所以:如果某行中已经有了某一数字,则该行中的其他位置不可能再出现这一数字如果某列中已经有了某一数字,则该列中的其他位置不可能再出现这一数字如果某区块中已经有了某一数字,则该区块中的其他位置不可能再出现这一数字。

单元格:数独中最小的单元,标准数独中共有81个;行:横向9个单元格的集合;列:纵向9个单元格的集合;宫:粗黑线划分的区域,标准数独中为3×3的9个单元格的集合;已知数:数独初始盘面给出的数字;候选数:每个空单元格中可以填入的数字。

2、软件系统的功能可弹出游戏界面,方便用户操作,界面易于用户理解。

可以选择游戏开始或重新开局。

可以判断正误,能给出正确答案,当输入的内容不符合要求时,弹出对话框,提示输入错误。

当结果不正确时,弹出对话框,提示答案错误。

答案正确时。

弹出对话框,显示答案正确。

在九宫格数独游戏界面和弹出的消息提示界面有相关的最小化、最大化、关闭等按钮可以操作。

3、对性能的要求(1)具有较强的实用性(2)易于理解和应用(3)对程序的配置要求不高,能广泛应用三、问题分解1、分析找出问题域中的对象,并将对象归类,注意筛选掉不必要的对象或类。

对象:属于ShuDu1主类的对象: MenuBar、Menu、MenuItem、JComboBox属于ShuDuAns类的对象:JTextField属于String类的对象:atext[i][j]属于JtextField类的对象:text[i][j]、属于JPanel类的对象:apanel[ ]、panel[ ]类:包括上述所有类及父类Jframe。

2、确定类的属性。

ShuDu1: public String: publicJtextField:private JPanel:privateJframe:public3、确定对象之间的关系,包括依赖、泛化、关联、实现等等。

Jframe与主类ShuDu1之间:泛化texts[ ](JtextField)与atext [ ](String)之间:依赖String与ShuDu1之间:依赖Resizable、Editable、Visible与texts[ ]之间:实现i、j与text[i][j]、atext[i][j]之间:关联类设计四、系统设计(类设计、数据设计、方法设计、算法设计等)类的设计(对象的设计)(类图、对象图)程序流程图java 程序中数独的算法设计static int DFS(){for(int i=1;i<=9;i++){for(int j=1;j<=9;j++){if(data[i][j]==0){for(int k=1;k<=9;k++){if( row[i][k]==0 && col[j][k]==0 && sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]==0 ){data[i][j]=k;row[i][k]=1;col[j][k]=1;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=1;if( DFS()==1 )return 1;else{data[i][j]=0;row[i][k]=0;col[j][k]=0;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=0;}}if(k==9)return 0;}}}}return 1;}static void set_data_zero(){ //数独的初始化for(int i=0;i<=9;i++){for(int j=0;j<=9;j++){data[i][j]=0;}}}static void setnum(){ //数独数字的设置setzero();set_data_zero();for(int i=1;i<=9;i++){ //尝试填充的次数int n =(int)(Math.random()*100)+1; //添加任意整数int j=i*3-((i+2)/3*8-6);data[i][j]=n%9+1; //产生数字int k=data[i][j];row[i][k]=1;col[j][k]=1;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=1;}DFS();}算法核心:第一次次是从所有数字中随机,第二次时从前八个数字中随机,依次类推,这样既保证随机,也不会再重复取已经不符合要求的数字,提高程序的效率程序的相关分析import java.awt.*; //这个一般在程序开始时用,即置入包。

import javax.awt.event.*;//置入处理由awt组件产生的事件,有别于String事件import javax.swing.*;//置入最常用包,最常用的pachage,包含了各种swing组件的类public class:在 java 中用 public class 可以定义一个java 程序的入口类,在 asp 用 class ClassName 可以定义一个类private:在Java中是一个关键字,表示私有成员,private 是类中的一个属性用它定义的feild和method只能在类中被调用.如果定义了private,就不能被外部类所访问了this:java中this有两种用法1、代表当前类;2、在构造函数中的使用如:this.setSize(300,300);//设置窗体的长宽各为:440, 140//它们的计量单位是像素this.setVisible(true);//显示窗口this.setResizable(false);//窗口大小不能改变this.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);//单击窗口按钮时,结束程序运行;new JPanel(new FlowLayout());//流式布局;GridLayout()//网格布局texts[i].setEditable(false);//只能显示,不允许编辑;static :声明静态成员变量五、系统实现(编码)编码如下:import java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.io.*;import javax.swing.*;import java.util.*;public class ShuDu1 extends JFrame implements ActionListener,ItemListener{ //框架窗口响应单击事件private MenuBar menubar=new MenuBar(); //私有成员变量private Menu menu_file=new Menu("File"); //定义File菜单按钮private Menu menu_edit=new Menu("Result");private MenuItem item_ans=new MenuItem("Answer"); //定义菜单项private MenuItem item_sol=new MenuItem("Submit");private MenuItem item_rem=new MenuItem("Restar");private MenuItem item_next=new MenuItem("Star");private MenuItem item_exit=new MenuItem("Exit");private JComboBox box=new JComboBox();static int data[][]=new int[10][10]; //新建10*10的二维数组static int ansdata[][]=new int[10][10]; //存放正确答案的二维数组static int row[][]=new int[10][10];static int col[][]=new int[10][10];static int sql[][][]=new int[4][4][10];static JTextField text[][]=new JTextField[10][10];static String atext[][]=new String[10][10];static int hard=2;static int datahard[]={2,3,5}; // 不同的难度class ShuDuAns extends JFrame{ //类声明;设置答案窗口private JTextField atext[][]=new JTextField[10][10];public ShuDuAns(){ //构造类super("Answer"); //设置框架窗口标题this.setSize(300,300); //设置框架尺寸this.setLocation(200,200); //设置框架显示在屏幕的位置this.setVisible(true); //组件设为可见this.setResizable(false); //窗口大小不能改变JPanel apanel_but=new JPanel(new FlowLayout()); //将面板设为流布局JPanel apanel_txt=new JPanel(new GridLayout(3,3,2,2)); //将面板内部设为网格布局,参数指定为3行3列,并设置大小JPanel apanel[]=new JPanel[10];for(int i=1;i<=9;i++){ //尝试填充的次数apanel[i]=new JPanel(new GridLayout(3,3)); //设置3行3列的网格布局apanel_txt.add(apanel[i]); //依次添加组件,添加宫格int m=(i+2)/3*3-2;int n=((i-1)%3+1)*3-2;for(int j=m;j<=m+2;j++){for(int k=n;k<=n+2;k++){atext[j][k]=new JTextField(Integer.toString(data[j][k])); //设置为整数atext[j][k].setHorizontalAlignment(JTextField.CENTER); //文本设置为水平居中atext[j][k].setEditable(false); //不可编辑,只能显示apanel[i].add(atext[j][k]); //添加数字}}}this.add(apanel_txt); //为当前类添加宫格}}static int DFS(){ //静态成员方法for(int i=1;i<=9;i++){for(int j=1;j<=9;j++){if(data[i][j]==0){for(int k=1;k<=9;k++){if( row[i][k]==0 && col[j][k]==0 && sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]==0 ){ //行、列3*3区域的检验data[i][j]=k;row[i][k]=1;col[j][k]=1;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=1; //九宫的间隔if( DFS()==1 )return 1;else{data[i][j]=0;row[i][k]=0;col[j][k]=0;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=0; //宫内格子间的间隔}}if(k==9)return 0; //都设置完,结束}}}}return 1;}static void set_data_zero(){ //数独初始化for(int i=0;i<=9;i++){for(int j=0;j<=9;j++){data[i][j]=0; //0表示数字未给出}}}static void setnum(){ //设置数字setzero(); //未给出的数字,需玩家填入set_data_zero(); //初始化数独for(int i=1;i<=9;i++){ //填充次数int n =(int)(Math.random()*100)+1; //随机添加任意整数int j=i*3-((i+2)/3*8-6);data[i][j]=n%9+1; //产生数字int k=data[i][j]; //设置间隔row[i][k]=1;col[j][k]=1;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=1;}DFS();}static void setzero(){ //数独空格初始化for(int i=0;i<=9;i++){for(int k=0;k<=9;k++){row[i][k]=0;col[i][k]=0;}for(int j=0;j<=9;j++){for(int k=0;k<=9;k++){sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=0;}}}}static void settext(){ //设置数独游戏中的数字for(int i=1;i<=9;i++){for(int j=1;j<=9;j++){//int hard=2; //hard代表难度int n =(int)(Math.random()*100)+1; //随机数if(n%hard==0){ //根据选择的难易程度设置数独text[i][j]=new JTextField(Integer.toString(data[i][j])); text[i][j].setEditable(false); //不可编辑,只能显示}else{text[i][j]=new JTextField(); //其他难度,新建文本行}text[i][j].setHorizontalAlignment(JTextField.CENTER); //水平居中atext[i][j]=text[i][j].getText(); //设置组件}}}static int gettext(){ //玩家填入数字for(int i=1;i<=9;i++){for(int j=1;j<=9;j++){try{ //异常处理int k=Integer.parseInt(text[i][j].getText()); //第一个文本行输入操作ansdata[i][j]=k;}catch(NumberFormatException nfe){ //捕获PerseInt( )方法声明的异常对象JOptionPane.showMessageDialog(null,"数据中包括非数字,请重新输入!"); //提示出错信息return 0;}}}return 1;}static int ans(){ //设置答案窗口的面板格局setzero(); //空格初始化for(int i=1;i<=9;i++){for(int j=1;j<=9;j++){int k=ansdata[i][j];if( k>9 || k<1 ){return 0;}if( row[i][k]==1 || col[j][k]==1 || sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]==1 ){return 0;}row[i][k]=1;col[j][k]=1;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=1;}}return 1;}public ShuDu1(){ //数独游戏布局super("ShuDu Game"); //窗口标题this.setSize(470,500); //设置窗口尺寸this.setLocation(260,130); //窗口位置this.setVisible(true); //显示窗口this.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); //单击窗口按钮时,结束程序运行this.setResizable(false); //窗口大小不可变JPanel panel_but=new JPanel(new FlowLayout());JPanel panel_txt=new JPanel(new GridLayout(3,3,2,2)); //将面板设置为3行3列网格布局,并设置大小 JPanel panel[]=new JPanel[10];for(int i=1;i<=9;i++){ //设置9个面板panel[i]=new JPanel(new GridLayout(3,3)); //将面板设置为3行3列网格布局panel_txt.add(panel[i]); //添加组件int m=(i+2)/3*3-2; //生成九个3*3的网格,并添加数字int n=((i-1)%3+1)*3-2;for(int j=m;j<=m+2;j++){for(int k=n;k<=n+2;k++){panel[i].add(text[j][k]);}}}this.add(panel_but,"North"); //为当前类添加框架this.add(panel_txt); //添加文本menubar.add(menu_file); //添加主菜单menu_file.add(item_next); //添加下拉菜单选项menu_file.add(item_ans);menu_file.add(menu_edit);menu_file.add(item_exit);menu_edit.add(item_sol);menu_edit.add(item_rem);item_exit.addActionListener(this); //注册单击事件监听器,委托当前对象处理事件item_next.addActionListener(this);item_ans.addActionListener(this);item_sol.addActionListener(this);item_rem.addActionListener(this);this.setMenuBar(menubar); //设置难易程度等级菜单Object pro[]={" Easy "," Common "," Difficulty "};box=new JComboBox(pro); //单击事件处理方法,实现ActionListener接口if(hard==datahard[0]){box.setSelectedIndex(0);}if(hard==datahard[1]){box.setSelectedIndex(1);}if(hard==datahard[2]){box.setSelectedIndex(2);}panel_but.add(box);box.addItemListener(this);}public void actionPerformed(ActionEvent e){ //单击事件处理方法,实现ActionListener接口if( e.getSource()==item_exit ){ //退出,e.getSource()获得当前事件源组件比较引用System.exit(0);}if( e.getSource()==item_sol ){ //提交if(gettext()==1){if(ans()==1){JOptionPane.showMessageDialog(null,"答案正确,恭喜!");}else{JOptionPane.showMessageDialog(null,"答案错误,请再接再厉!"); //弹出提示框,显示信息}}}if( e.getSource()==item_rem ){ //重来for(int i=1;i<=9;i++){for(int j=1;j<=9;j++){text[i][j].setText(atext[i][j]);}}}if( e.getSource()==item_ans ){ //答案new ShuDuAns();}if( e.getSource()==item_next ){ //开局setnum();settext();this.setVisible(false);new ShuDu1();}}public void itemStateChanged(ItemEvent e){ //改变难易程度,事件的处理方法if(box.getSelectedIndex()==0){ // easyhard=datahard[0];}if(box.getSelectedIndex()==1){ // normalhard=datahard[1];}if(box.getSelectedIndex()==2){ // hardhard=datahard[2];}}public static void main(String args[]){ //声明main方法 setnum();settext();new ShuDu1();}}六、系统设计和软件发布(1)程序运行情况:程序正常的响应按钮事件。