Emil_Shanaty/Sudoku_solver
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

Finished I\O

Browse Source
This commit is contained in:
emil
2024-11-27 16:33:20 +03:00
parent 5ff0c89688
commit c1939b27ac
1 changed files with 69 additions and 82 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files
Main.java
+69 -82
View File
@@ -8,9 +8,30 @@ public class Main {
Random random = new Random();
public static void main(String[] args) {
// Чтение входной матрицы из консоли
int[][] baseSudoku = new int[9][9];
List<int[]> mutablePositions = new ArrayList<>();
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
try {
for (int i = 0; i < 9; i++) {
String[] tokens = reader.readLine().split(" ");
for (int j = 0; j < 9; j++) {
if (tokens[j].equals("-")) {
baseSudoku[i][j] = 0;
mutablePositions.add(new int[]{i, j});
} else {
baseSudoku[i][j] = Integer.parseInt(tokens[j]);
}
}
}
} catch (IOException e) {
System.err.println("Error reading input: " + e.getMessage());
return;
}
// Создаем экземпляр класса Main
Main mainInstance = new Main();
mainInstance.generateInitialChromosomes(100); // Генерация 100 хромосом
mainInstance.generateInitialChromosomes(100, baseSudoku, mutablePositions); // Генерация 100 хромосом
// Убираем ограничение на количество поколений
double mutationRate = 0.05; // Вероятность мутации
@@ -24,7 +45,6 @@ public class Main {
// Отбор родителей и создание новых потомков
List<Chromosome> newPopulation = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < mainInstance.population.size() / 2; i++) {
List<Chromosome> parents = mainInstance.tournamentSelection(5);
Chromosome child1 = mainInstance.crossoverBySubgrids(parents.get(0), parents.get(1));
Chromosome child2 = mainInstance.crossoverBySubgrids(parents.get(1), parents.get(0));
@@ -42,67 +62,31 @@ public class Main {
// Логирование лучшего решения текущего поколения
bestSolution = mainInstance.getBestChromosome();
System.out.println("Generation " + generation + ": Best Fitness = " + bestSolution.getFitness());
generation++;
// Критерий завершения (если найдено идеальное решение)
if (bestSolution.getFitness() == 0) {
System.out.println("Optimal solution found in generation " + generation);
System.out.println("Final Solution:");
bestSolution.printChromosome(false);
System.out.println("Fitness: " + bestSolution.getFitness());
return;
}
}
}
// Генерация начальной популяции хромосом
public void generateInitialChromosomes(int numberOfChromosomes) {
String inputFileName = "input.txt";
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(inputFileName))) {
String line;
int[][] baseSudoku = new int[9][9]; // Матрица Судоку для шаблона
List<int[]> mutablePositions = new ArrayList<>(); // Список координат изменяемых позиций
int rowIndex = 0;
while ((line = br.readLine()) != null) {
String[] tokens = line.split(" "); // Разделяем строку по пробелам
for (int colIndex = 0; colIndex < tokens.length; colIndex++) {
if (tokens[colIndex].equals("-")) {
baseSudoku[rowIndex][colIndex] = 0; // Пустые ячейки заполняются 0
mutablePositions.add(new int[]{rowIndex, colIndex}); // Добавляем координаты изменяемой позиции
} else {
baseSudoku[rowIndex][colIndex] = Integer.parseInt(tokens[colIndex]); // Конвертируем строку в число
}
}
rowIndex++;
public void generateInitialChromosomes(int numberOfChromosomes, int[][] baseSudoku, List<int[]> mutablePositions) {
// Создаем заданное количество хромосом
for (int i = 0; i < numberOfChromosomes; i++) {
int[][] sudoku = copyMatrix(baseSudoku); // Копируем базовый Судоку
// Заполняем изменяемые позиции случайными числами (1-9)
for (int[] pos : mutablePositions) {
int row = pos[0];
int col = pos[1];
sudoku[row][col] = random.nextInt(9) + 1;
}
// Создаем заданное количество хромосом
for (int i = 0; i < numberOfChromosomes; i++) {
int[][] sudoku = copyMatrix(baseSudoku); // Копируем базовый Судоку
// Заполняем изменяемые позиции случайными числами (1-9)
for (int[] pos : mutablePositions) {
int row = pos[0];
int col = pos[1];
sudoku[row][col] = random.nextInt(9) + 1;
}
// Добавляем хромосому в популяцию
Chromosome chromosome = new Chromosome(sudoku, new ArrayList<>(mutablePositions));
chromosome.evaluateFitness(); // Оценка фитнеса хромосомы
population.add(chromosome);
}
} catch (IOException e) {
System.err.println("Error reading the file: " + e.getMessage());
// Добавляем хромосому в популяцию
Chromosome chromosome = new Chromosome(sudoku, new ArrayList<>(mutablePositions));
chromosome.evaluateFitness(); // Оценка фитнеса хромосомы
population.add(chromosome);
}
}
@@ -135,7 +119,7 @@ public class Main {
return selectedParents;
}
// Кроссовер по подрешеткам
// Кроссовер по подрешеткам
public Chromosome crossoverBySubgrids(Chromosome parent1, Chromosome parent2) {
int[][] childSudoku = new int[9][9];
@@ -168,11 +152,9 @@ public class Main {
// Создаем и возвращаем нового потомка
Chromosome child = new Chromosome(childSudoku, parent1.getMutablePositions());
child.evaluateFitness();
child.evaluateFitness();
return child;
}
// Вывод содержимого популяции для проверки
public void printPopulation(boolean printMutPos) {
System.out.println("Generated Population:");
@@ -214,6 +196,7 @@ public class Main {
}
// Метод для получения лучшей хромосомы в популяции
public Chromosome getBestChromosome() {
Chromosome best = population.get(0);
for (Chromosome chromosome : population) {
@@ -266,17 +249,20 @@ public class Main {
fitness = countRowViolations() + countColumnViolations() + countSubgridViolations();
}
// Подсчет нарушений в строках
// Подсчет нарушений в строках
private int countRowViolations() {
int violations = 0;
for (int[] row : sudoku) {
boolean[] seen = new boolean[10];
for (int num : row) {
if (num != 0) {
if (seen[num]) {
for (int i = 0; i < 9; i++) {
boolean[] present = new boolean[10]; // Используем индекс от 1 до 9
for (int j = 0; j < 9; j++) {
int value = sudoku[i][j];
if (value != 0) {
if (present[value]) {
violations++;
} else {
seen[num] = true;
present[value] = true;
}
}
}
@@ -284,18 +270,18 @@ public class Main {
return violations;
}
// Подсчет нарушений в столбцах
// Подсчет нарушений в колонках
private int countColumnViolations() {
int violations = 0;
for (int col = 0; col < 9; col++) {
boolean[] seen = new boolean[10];
for (int row = 0; row < 9; row++) {
int num = sudoku[row][col];
if (num != 0) {
if (seen[num]) {
for (int j = 0; j < 9; j++) {
boolean[] present = new boolean[10]; // Используем индекс от 1 до 9
for (int i = 0; i < 9; i++) {
int value = sudoku[i][j];
if (value != 0) {
if (present[value]) {
violations++;
} else {
seen[num] = true;
present[value] = true;
}
}
}
@@ -303,20 +289,20 @@ public class Main {
return violations;
}
// Подсчет нарушений в подрешетках 3x3
// Подсчет нарушений в подрешетках
private int countSubgridViolations() {
int violations = 0;
for (int rowStart = 0; rowStart < 9; rowStart += 3) {
for (int colStart = 0; colStart < 9; colStart += 3) {
boolean[] seen = new boolean[10];
for (int row = rowStart; row < rowStart + 3; row++) {
for (int col = colStart; col < colStart + 3; col++) {
int num = sudoku[row][col];
if (num != 0) {
if (seen[num]) {
for (int gridRow = 0; gridRow < 3; gridRow++) {
for (int gridCol = 0; gridCol < 3; gridCol++) {
boolean[] present = new boolean[10]; // Используем индекс от 1 до 9
for (int row = gridRow * 3; row < gridRow * 3 + 3; row++) {
for (int col = gridCol * 3; col < gridCol * 3 + 3; col++) {
int value = sudoku[row][col];
if (value != 0) {
if (present[value]) {
violations++;
} else {
seen[num] = true;
present[value] = true;
}
}
}
@@ -328,7 +314,7 @@ public class Main {
// Метод для отображения состояния хромосомы
public void printChromosome(boolean printMutPos) {
System.out.println("Sudoku Matrix:");
//System.out.println("Sudoku Matrix:");
for (int[] row : sudoku) {
for (int num : row) {
System.out.print(num + " ");
@@ -336,11 +322,12 @@ public class Main {
System.out.println();
}
if (printMutPos) {
System.out.println("Mutable Positions (Coordinates):");
System.out.println("Mutable Positions:");
for (int[] pos : mutablePositions) {
System.out.println("Row: " + pos[0] + ", Col: " + pos[1]);
System.out.print("(" + pos[0] + ", " + pos[1] + ") ");
}
System.out.println();
}
}
}
}
}