BOJ_2580_스도쿠

[Gold IV] 스도쿠 - 2580

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성능 요약

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분류

백트래킹

제출 일자

2024년 10월 30일 09:26:35

문제 설명

스도쿠는 18세기 스위스 수학자가 만든 '라틴 사각형'이랑 퍼즐에서 유래한 것으로 현재 많은 인기를 누리고 있다. 이 게임은 아래 그림과 같이 가로, 세로 각각 9개씩 총 81개의 작은 칸으로 이루어진 정사각형 판 위에서 이뤄지는데, 게임 시작 전 일부 칸에는 1부터 9까지의 숫자 중 하나가 쓰여 있다.

나머지 빈 칸을 채우는 방식은 다음과 같다.

1. 각각의 가로줄과 세로줄에는 1부터 9까지의 숫자가 한 번씩만 나타나야 한다.
2. 굵은 선으로 구분되어 있는 3x3 정사각형 안에도 1부터 9까지의 숫자가 한 번씩만 나타나야 한다.

위의 예의 경우, 첫째 줄에는 1을 제외한 나머지 2부터 9까지의 숫자들이 이미 나타나 있으므로 첫째 줄 빈칸에는 1이 들어가야 한다.

또한 위쪽 가운데 위치한 3x3 정사각형의 경우에는 3을 제외한 나머지 숫자들이 이미 쓰여있으므로 가운데 빈 칸에는 3이 들어가야 한다.

이와 같이 빈 칸을 차례로 채워 가면 다음과 같은 최종 결과를 얻을 수 있다.

게임 시작 전 스도쿠 판에 쓰여 있는 숫자들의 정보가 주어질 때 모든 빈 칸이 채워진 최종 모습을 출력하는 프로그램을 작성하시오.

입력

아홉 줄에 걸쳐 한 줄에 9개씩 게임 시작 전 스도쿠판 각 줄에 쓰여 있는 숫자가 한 칸씩 띄워서 차례로 주어진다. 스도쿠 판의 빈 칸의 경우에는 0이 주어진다. 스도쿠 판을 규칙대로 채울 수 없는 경우의 입력은 주어지지 않는다.

출력

모든 빈 칸이 채워진 스도쿠 판의 최종 모습을 아홉 줄에 걸쳐 한 줄에 9개씩 한 칸씩 띄워서 출력한다.

스도쿠 판을 채우는 방법이 여럿인 경우는 그 중 하나만을 출력한다.

코드

/**
 * Author : nowalex322, Kim hyeonjae
 */
import java.io.*;
import java.util.*;

/**
 * 비트마스킹 연습
 */
public class Main {
	static BufferedReader br;
	static BufferedWriter bw;
    static StringTokenizer st;
	static StringBuilder sb = new StringBuilder();
	static int map[][], checkRow[], checkCol[], check3by3[][];
    static List<int[]> listToSolve = new ArrayList<>();
    private static boolean solved = false;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("input.txt")));
        bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        
        map = new int[10][10];
        checkRow = new int[10];
        checkCol = new int[10];
        check3by3 = new int[4][4];

        for (int i=1; i<=9; i++) {
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j=1; j<=9; j++) {
                int num = Integer.parseInt(st.nextToken());
                checkRow[i] |= 1 << num;
                checkCol[j] |= 1 << num;
                check3by3[((i-1)/3)+1][((j-1)/3)+1] |= 1 << num;
                map[i][j] = num;
                if (num == 0) {
                	listToSolve.add(new int[]{i, j});
                }
            }
        }

        sudoku(0);

        br.close();
        bw.write(sb.toString());
        bw.flush();
        bw.close();
    }

    private static void sudoku(int idx) {
        if (solved) return;
        
        if (idx == (listToSolve.size())) {
            for (int i=1; i<=9; i++) {
                for (int j=1; j<=9; j++) {
                    sb.append(map[i][j] + " ");
                }
                sb.append("\n");
            }
            solved = true;
            return;
        }

        int[] zero = listToSolve.get(idx);
        int r = zero[0];
        int c = zero[1];
        for (int i=1; i<=9; i++) {
            if (((checkRow[r] & 1<<i) == 0) && ((checkCol[c] & 1<<i) == 0) && ((check3by3[((r-1)/3)+1][((c-1)/3)+1] & 1<<i) == 0)) {
                map[r][c] = i;
                checkRow[r] |= 1 << i;
                checkCol[c] |= 1 << i;
                check3by3[((r - 1) / 3) + 1][((c - 1) / 3) + 1] |= 1 << i;
                sudoku(idx + 1);
                
                map[r][c] = 0;
                checkRow[r] &= ~(1 << i);
                checkCol[c] &= ~(1 << i);
                check3by3[((r - 1) / 3) + 1][((c - 1) / 3) + 1] &= ~(1 << i);
            }
        }
    }
}