[백준] 2580번 : 스도쿠 Gold4(골드4) - JAVA[자바]

[Gold IV] 스도쿠 - 2580

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성능 요약

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분류

백트래킹

제출 일자

2023년 12월 17일 16:20:12

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.

 

풀이 방법

1. 0이라면 따로 List에 저장해준다.

2. 그럼 확인해야할건 depth가 List가 Size가 같은지 확인하고 같다면 배열 출력해준다.

3. 1부터 9까지 돌고난 뒤 위치에 들어갈 수 있는지 없는지 판단

 - 들어갈 수 있다면 재귀 호출 후 0으로 다시 기존 상태로 변경

4. 들어갈 수 있는 경우

  - 가로 세로에 해당 값이 존재하지 않아야한다.

  - 해당 3 x 3 위치에 같은 값이 존재하면 안된다.

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
    static class EmptyPoint{
        int x;
        int y;

        public EmptyPoint(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }
    static int[][] map = new int[9][9];
    // 비어있는 곳을 기억하기 위한 ArrayList
    static ArrayList<EmptyPoint> empty = new ArrayList<>();
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        StringTokenizer st;
        for(int i = 0; i < 9; i++){
            st = new StringTokenizer(br.readLine());
            for (int j = 0; j < 9; j++) {
                map[i][j] = Integer.parseInt(st.nextToken());
                if(map[i][j] == 0){
                    // 0인 위치를 기억해준다.
                    empty.add(new EmptyPoint(i, j));
                }
            }
        }
        dfs(0);
    }

    private static void dfs(int depth) {
        // depth가 empty크기와 같다면 -> 전부 채워져 있는 상태
        if (depth == empty.size()) {
            // 출력 후 프로그램 종료 시켜준다.
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for(int i = 0; i < 9; i++){
                for(int j = 0; j < 9; j++){
                    sb.append(map[i][j] + " ");
                }
                sb.append("\n");
            }
            System.out.println(sb);
            System.exit(0);
        }

        // 현재 depth 위치에 빈칸을 불러옴
        EmptyPoint pos = empty.get(depth);
        for (int i = 1; i <= 9; i++) {
            // i값이 유효하게 들어가는지 확인해준다.
            if (validationNumber(i, pos)) {
                // i값을 넣어준 뒤 dfs 호출
                map[pos.x][pos.y] = i;
                dfs(depth + 1);
                // 만약 dfs호출 시 유효하지 않는 경우일 수 있으니 기존 상태로 복구 시켜줌
                map[pos.x][pos.y] = 0;
            }
        }
    }

    private static boolean validationNumber(int value, EmptyPoint pos) {
        // 가로 줄, 세로 줄에 value값이 존재하는지 확인
        for(int i = 0; i < 9; i++){
            if (map[pos.x][i] == value || map[i][pos.y] == value) {
                return false;
            }
        }

        // 해당 위치 3 x 3 위치에 value값이 있는지 확인해줌
        int x = (pos.x / 3) * 3;
        int y = (pos.y / 3) * 3;
        for(int i = x; i < x + 3; i++){
            for(int j = y; j < y + 3; j++){
                if(map[i][j] == value){
                    return false;
                }
            }
        }

        return true;
    }
}