#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define SIZE 9
#define FILLED_NUMS 3

void initializeBoard(int board[SIZE][SIZE]) {
    // 填充前3行，包含1-9所有数字
    int used[SIZE] = { 0 }; // 记录已使用的数字
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        // 清空used数组
        for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
            used[j] = 0;
        }
        int count = 0;
        while (count < FILLED_NUMS) {
            int num = rand() % SIZE + 1; // 生成1到9之间的随机数
            if (!used[num - 1]) { // 如果该数字未使用
                board[i][rand() % SIZE] = num; // 在随机位置填入数字
                used[num - 1] = 1; // 标记该数字为已使用
                count++;
            }
        }
    }

    // 填充第4-6行与第7-9行
    for (int i = 3; i < SIZE; i++) {
        // 每行填充三个随机数，确保每行的数字互不相同
        for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
            board[i][j] = 0; // 初始化为0
        }
        int used[SIZE] = { 0 }; // 记录这一行已使用的数字
        int count = 0;
        while (count < FILLED_NUMS) {
            int num = rand() % SIZE + 1; // 生成1到9之间的随机数
            if (!used[num - 1]) { // 如果该数字未使用
                board[i][rand() % SIZE] = num; // 在随机位置填入数字
                used[num - 1] = 1; // 标记该数字为已使用
                count++;
            }
        }
    }
}

void printSudoku(int board[SIZE][SIZE]) {
    for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
        for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
            if (j % 3 == 0 && j != 0) {
                printf("| ");
            }
            if (board[i][j] == 0) {
                printf(". "); // 用'.'表示空白
            }
            else {
                printf("%d ", board[i][j]);
            }
        }
        printf("\n");
        if ((i + 1) % 3 == 0 && i != 8) {
            printf("---------------------\n");
        }
    }
}

int main() {
    srand(time(NULL)); // 重置随机数种子
    int board[SIZE][SIZE] = { 0 }; // 初始化9×9数组
    initializeBoard(board); // 随机生成不完整数独矩阵
    printSudoku(board); // 格式化输出
    return 0;
}