""" @Author: packy945 @FileName: sudoku.py @DateTime: 2023/4/27 17:41 @SoftWare: PyCharm """ # -*- encoding: utf-8 -*- from data import * from UI import * def game_menu(menu:tk.Menu): """游戏菜单显示""" menu_node = Menu(menu, tearoff=False) menu_node.add_command(label="重新开始", command=lambda: restart(N)) menu_node.add_command(label="暂停计时", command=lambda: stop_time()) menu_node.add_command(label="载入题目", command=lambda: load_game()) # 在主目录菜单上新增"菜单"选项，并通过menu参数与下拉菜单绑定 menu.add_cascade(label="游戏设置", menu=menu_node) def auto_menu(menu:tk.Menu): """自动求解菜单显示""" menu_node = Menu(menu, tearoff=False) menu_node.add_command(label="自动求解-顺序求解", command=lambda: [init_u_M(), auto_Solve(u_martix, STEP.copy())]) menu_node.add_command(label="自动求解-优化", command=lambda: [init_u_M(), auto_Solve_new(u_martix, STEP.copy())]) fmenu = Menu(menu, tearoff=False) fmenu.add_command(label='低速', command=lambda: speed_set(1)) fmenu.add_command(label='中速', command=lambda: speed_set(0.5)) fmenu.add_command(label='高速', command=lambda: speed_set(0.2)) menu_node.add_cascade(label="求解速度选择", menu=fmenu) # 在主目录菜单上新增"菜单"选项，并通过menu参数与下拉菜单绑定 menu.add_cascade(label="自动求解", menu=menu_node) main_menu = tk.Menu(root) root.config(menu=main_menu) game_menu(main_menu) auto_menu(main_menu) def speed_set(spd): global wait_time wait_time = spd def stop_time(): global time1 time1.stop() def init_u_M(): global martix, u_martix, step, STEP, seq u_martix = martix.copy() step = [] # 操作步骤 STEP = [[0, (0, 0), 0, martix]] # 记录每一步的状态 seq = 1 # 全局操作次序初始化 def restart(N): ''' 重新生成一个游戏 :return: ''' global martix, u_martix, time1, show_possible, loca_o, loca, note_mark, step, STEP, seq time1.restart() martix = InitMartix(N) # 生成一个数独数组 u_martix = martix.copy() # 复制用户martix数组 show_possible = 0 # 是否显示提示 p = []# 初始化可能值数组 possible = [] for i in range(9): p.append({}.copy()) for i in range(9): possible.append(p.copy()) loca_o = tuple() # martix 数组上次滞留坐标 loca = tuple()# martix 数组当前坐标 note_mark = False # 笔记开启标志 show_Time(time1)# 显示时间信息 step = [] # 操作步骤 STEP = [[0, (0, 0), 0, martix]] # 记录每一步的状态 seq = 1 # 全局操作次序初始化 draw(loca, martix, u_martix, STEP) def auto_Solve(u_M, STEP): ''' 自动解题算法（按顺序求解） :param u_M:待解答的数独矩阵 :return:求解完毕的矩阵 ''' for row in range(9): for col in range(9): if u_M[row, col] == 0: possible = GetPossible(u_M, row, col) # 计算所有的可能的数字 for value in possible:#尝试所有可能数字 u_M[row, col] = value # 将可能的数组填入 seq = STEP[-1][0] + 1 # 记录顺序 step = [seq, (row + 1, col + 1), value, u_M.copy()] # 记录一步 STEP.append(step)#将操作记录加入Step中 draw((row + 1, col + 1), martix, u_M, STEP)#更新显示界面 time.sleep(wait_time) # 防止运算过快，减慢演算步骤 if auto_Solve(u_M, STEP.copy()): # 继续深度优先遍历填入数字 return True # 求解完成，直接返回 u_M[row, col] = 0 # 若用这个数无解，则重置为0，进行回溯 draw((row + 1, col + 1), martix, u_M, STEP)#更新显示界面 time.sleep(wait_time) # 停顿一段时间，显示求解步骤 return False #当前无解，返回False return True# 当所有的数字填完,数独求解完毕 def auto_Solve_new(u_M, STEP): ''' 自动求解（优化） :param u_M:待求解数独矩阵 :return:求解完成的矩阵 ''' flag = 0 # 优化：如果某个位置只有一个可能值，则先填这个格子 for row in range(9): for col in range(9): if u_M[row, col] == 0: possible = GetPossible(u_M, row, col) # 所有的可能的数字 if len(possible) == 1: flag = 1#标记可以进行求解优化 value = possible.pop()#只有一个可能数组，则直接将该数字填入 u_M[row, col] = value # 将确定的数字填入填入 seq = STEP[-1][0] + 1 # 记录顺序 step = [seq, (row + 1, col + 1), value, u_M.copy()] # 记录一步 STEP.append(step)#将步骤记录加到记录中 draw((row + 1, col + 1), martix, u_M, STEP) #重新绘图 time.sleep(wait_time) # 停顿一段时间，显示求解步骤 if auto_Solve_new(u_M, STEP): # 继续深度优先遍历填入数字 return True # 填完最后一个数字 u_M[row, col] = 0 # 如果当前填入的数字会导致后面无解则依然填入0表示空白待填 draw((row + 1, col + 1), martix, u_M, STEP)#重新绘图 time.sleep(wait_time) # 停顿一段时间，显示求解步骤 if not flag:#若没有能直接确定的格子，则按原方法进行求解 for row in range(9): for col in range(9): if u_M[row, col] == 0: possible = GetPossible(u_M, row, col) # 所有的可能的数字 for value in possible: u_M[row, col] = value # 将可能的数组填入 seq = STEP[-1][0] + 1 # 记录顺序 step = [seq, (row + 1, col + 1), value, u_M.copy()] # 记录一步 STEP.append(step) draw((row + 1, col + 1), martix, u_M, STEP) time.sleep(wait_time) # 停顿一段时间，显示求解步骤 if auto_Solve_new(u_M, STEP): # 继续深度优先遍历填入数字 return True # 填完最后一个数字 u_M[row, col] = 0 # 如果当前填入的数字会导致后面无解则依然填入0表示空白待填 draw((row + 1, col + 1), martix, u_M, STEP) time.sleep(wait_time) # 停顿一段时间，显示求解步骤 return False return True# 当所有的数字填完,数独求解完毕 def load_game(): ''' 载入存储的游戏 :return: ''' global martix, u_martix, time1, show_possible, loca_o, loca, note_mark, step, STEP, seq time1.restart() martix = np.load("martix.npy") u_martix = martix.copy() # 复制用户martix数组 show_possible = 0 # 是否显示提示 # 初始化可能值数组 p = [] possible = [] for i in range(9): p.append({}.copy()) for i in range(9): possible.append(p.copy()) loca_o = tuple() # martix 数组上次滞留坐标 loca = tuple() note_mark = False # 笔记开启标志 # 显示时间信息 show_Time(time1) step = [] # 操作步骤 STEP = [[0, (0, 0), 0, martix]] # 记录每一步的状态 seq = 1 # 全局操作次序初始化 draw(loca, martix, u_martix, STEP) def left1(event): ''' martix坐标映射 :param event: 鼠标左键点击的坐标值 :return: 点击的方格坐标 ''' """""" x = event.x y = event.y row = -1 col = -1 global STEP, loca, loca_o for cur_col in range(9): for cur_row in range(9): top_x, top_y = cur_col * (bc + 3) + 50, cur_row * (bc + 3) + 50# 计算每个方格的四个角 ud_x, ud_y = (cur_col + 1) * (bc + 3) + 50, (cur_row + 1) * (bc + 3) + 50# 计算每个方格的四个角 if x < ud_x and x > top_x:#计算点击的列数 col = cur_col if y < ud_y and y > top_y:#计算点击的行数 row = cur_row if row >= 0 and col >= 0 and not martix[row, col]: if loca:#若已经点击过坐标 loca_o = loca # 保留上次点击过的坐标 loca = (row + 1, col + 1) # 更新选中的格子位置 draw(loca, martix, u_martix, STEP)#绘制界面 return def win(u_martix, timer: MyTimer, STEP): ''' 检查游戏是否结束，若结束则输出结束界面 :param u_martix:用户矩阵 :param timer:计时器 :return: ''' count = 0 # 计数 for i in range(9): for j in range(9): if u_martix[i][j] == 0 or u_martix[i][j] == 10: count += 1 if count == 0: if Judge(u_martix): for w in right.winfo_children(): w.destroy() timer.stop() win_words = tk.Label(right, text=f"游戏结束,恭喜通过", bg='white', fg='red', font=('幼圆', 16, 'bold'), anchor=W) win_words.place(relx=0.1, rely=0.3) win_time = tk.Label(right, text=f"耗时：{timer.min.get()}分{timer.sec.get()}秒", bg='white', fg='red', font=('幼圆', 16, 'bold'), anchor=W) win_time.place(relx=0.1, rely=0.4) win_step = tk.Label(right, text=f"花费步数：{len(STEP)}步", bg='white', fg='red', font=('幼圆', 16, 'bold'), anchor=W) win_step.place(relx=0.1, rely=0.5) re = tk.Button(right, text=f"重新开始", bg='white', fg='black', font=('幼圆', 14, 'bold'), command=lambda: restart(N)) re.place(relx=0.1, rely=0.6, relwidth=0.5) def u_number(num, loca): ''' 添加功能： :param num: 用户点击数字按钮 :param loca: 当前位置 :return: ''' if loca != ():#若选择了一个格子 row, col = loca[0] - 1, loca[1] - 1 global step, seq if num: # 直接点击了数字按钮，就添加num if martix[row][col] == 0 and not note_mark: # 空格且笔记模式为False才可以填写 if u_martix[row][col] == 10: # 如果修改了这个格子的值，删除原来的记录 possible[row][col].clear() # for note in note_martix: # 如果这个空格有笔记直接覆盖清空笔记 # if note[0] == row and note[1] == col: # note_martix.remove(note) u_martix[row][col] = num # 为用户数组添加数值 seq = STEP[-1][0] + 1 # 记录顺序 step = [seq, loca, num, u_martix.copy()] # 记录一步 # print(step[:3]) if len(step) != 0: # 添加步骤 STEP.append(step) step = [] print(loca, num, "添加") elif note_mark: # 笔记模式打开时 if u_martix[row][col] == 0:# 若当前没有笔记，则只有num u_martix[row][col] = 10#标记该格为笔记格子 possible[row][col] = {num}# 将笔记加入记录中 elif u_martix[row][col] == 10:# 若已有笔记，则添加num possible[row][col].add(num) draw(loca, martix, u_martix, STEP)#重新绘制界面 def control_draw_old(bc): ''' 绘制数字按钮 :param bc: 全局按钮大小 :return: ''' for i in range(9):#遍历0~9 top_x, top_y = i * (bc + 3) + 50, 12 * (bc + 3) + 10#计算每个按钮左上角坐标 B = tk.Button(root, text=f"{i + 1}", bg='white', fg='black', font=('幼圆', 14, 'bold'), command=lambda num=i + 1: u_number(num, loca)) B.place(x=top_x, y=top_y, width=bc + 3, height=bc + 3)#绘制按钮到图上 def control_draw(bc, u_martix): ''' 绘制数字按钮 :param bc: 全局按钮大小 :param u_martix: 当前用户矩阵 :return: ''' num = [9] * 11#记录每个数字缺失的个数为9 for i in range(9): for j in range(9):#遍历当前数组，每有一个数字，则该数字的缺失值减一 num[u_martix[i][j]] = num[u_martix[i][j]] - 1 for i in range(9): top_x, top_y = i * (bc + 3) + 50, 12 * (bc + 3) + 10#计算每个按钮左上角坐标 if num[i + 1]:#如果该数字还有缺失（图中不到9个），则按钮可以显示 B = tk.Button(root, text=f"{i + 1}", bg='white', fg='black', font=('幼圆', 14, 'bold'), command=lambda num=i + 1: u_number(num, loca)) else:#若某个数字已经有9个，说明已经不能选择该数字，设置这个按钮为不可按 B = tk.Button(root, text=f"{i + 1}", bg='grey', fg='black', state=DISABLED, font=('幼圆', 14, 'bold'), command=lambda num=i + 1: u_number(num, loca)) B.place(x=top_x, y=top_y, width=bc + 3, height=bc + 3)#绘制按钮到图上 def listen_del(loca, possible): ''' 擦除功能 :param loca: 当前位置 :return: ''' if loca != (): # 选定了位置才能擦除 row, col = loca[0] - 1, loca[1] - 1 if not u_martix[row][col] == 0 and martix[row][col] == 0: # 原题目中没有数字才可以删除 u_martix[row][col] = 0#设置为空 possible[row][col].clear()#清除可能值 print(loca, 2, "删除")#输出删除信息 draw(loca, martix, u_martix, STEP)#显示界面 def listen_all_note(possible, u_martix): ''' 一键提示功能 :param pos: :return: ''' print('all note')#输出提示信息 global show_possible, loca show_possible = 1 # 显示提示信息 for row in range(9): for col in range(9): if u_martix[row][col] == 10 or u_martix[row][col] == 0:# 只有空格才会更新提示 possible[row][col] = GetPossible(u_martix, row, col)#计算可能取值 u_martix[row][col] = 10#标记这个格子为存在提示 draw(loca, martix, u_martix, STEP)#重新绘制界面 def show_hint(bc, u_martix, possible): ''' 显示提示信息 :param bc: 方格大小 :return: ''' hint_bc = int(bc // 3)# 小数字的间距 for row in range(9): for col in range(9): if not u_martix[row][col] == 10: possible[row][col].clear()# 只有u_martix[j][i]为10才表示该格子有笔记存在 continue# 若该格无笔记，则跳过该格 x, y = col * (bc + 3) + 50 + bc / 2, row * (bc + 3) + 50 + bc / 2# 计算大方格中点坐标 x = x - hint_bc#计算左上角第一个数字坐标 y = y - hint_bc#计算左上角第一个数字坐标 for ii in range(3):# 按照九宫格显示小数字 for jj in range(3): n = ii * 3 + jj + 1#遍历1~9 if possible[row][col]: # 在用户已填的部分有可能导致部分格子无解，所以先加一个判断 for k in possible[row][col]: if n == k:# 如果possible[row][col]中含有k，则说明该格子可以填k，则将k显示在方格中 cv.create_text(x + ii * hint_bc, y + jj * hint_bc, text=f"{n}", font=('楷体', 10), fill='purple') cv.update()#更新画布 def listen_hint(loca, u_martix): ''' 提示功能：显示当前格子的可能值 :param loca: 当前格子 :return: ''' if loca != (): row, col = loca[0] - 1, loca[1] - 1 if u_martix[row][col] == 0 or u_martix[row][col] == 10:#只有该方格没有数字时才能提示 possible[row][col] = GetPossible(u_martix, row, col)#计算该方格可能取值 u_martix[row][col] = 10#标记该方格为存在提示 draw(loca, martix, u_martix, STEP)#重新绘制界面 def listen_note(loca): ''' 笔记功能 :param loca: 当前位置 :return: ''' if loca != ():#若已经选中一个方格 global note_mark # 函数内修改全局变量 note_mark = not note_mark#切换笔记模式 print(f"笔记功能:{note_mark}")#输出信息 draw(loca, martix, u_martix, STEP)#绘制界面 def listen_backspace(): ''' 撤回功能 :return: ''' global u_martix, STEP if len(STEP) > 1:# 如果操作记录中有操作 STEP.pop()# 删除操作记录最后一步操作 u_martix = STEP[-1][-1].copy()#将数独状态复位到上一步操作 loca = STEP[-1][1]#将当前选定方格复位到上一步操作 draw(loca, martix, u_martix, STEP)#重新绘制界面 else:#若已经没有操作步骤（已经回到游戏初始状态） u_martix = STEP[-1][-1].copy()#将数独状态复制到初始状态 def control(bc): ''' 绘制五个控制按键 :param bc:全局按钮大小 :return: ''' global loca, loca_o lon = 9 * (bc + 3) + 50 lon = lon // 5 - 12 # 控制按键长度 ctl = ["撤回", "擦除", "笔记", "一键笔记", "提示"] # 撤回 B1 = tk.Button(root, text=f"{ctl[0]}", bg='white', fg='black', font=('幼圆', 12, 'bold'), command=lambda: listen_backspace()) B1.place(x=(lon + 2) * 0 + 50, y=(bc + 3) * 11 + 8, width=lon, height=bc) # 擦除 B2 = tk.Button(root, text=f"{ctl[1]}", bg='white', fg='black', font=('幼圆', 12, 'bold'), command=lambda: listen_del(loca, possible)) B2.place(x=(lon + 2) * 1 + 50, y=(bc + 3) * 11 + 8, width=lon, height=bc) # 笔记 B3 = tk.Button(root, text=f"{ctl[2]}", bg='white', fg='black', font=('幼圆', 12, 'bold'), command=lambda: listen_note(loca)) B3.place(x=(lon + 2) * 2 + 50, y=(bc + 3) * 11 + 8, width=lon, height=bc) # 一键笔记 B4 = tk.Button(root, text=f"{ctl[3]}", bg='white', fg='black', font=('幼圆', 12, 'bold'), command=lambda: listen_all_note(possible, u_martix)) B4.place(x=(lon + 2) * 3 + 50, y=(bc + 3) * 11 + 8, width=lon, height=bc) # 提示 B5 = tk.Button(root, text=f"{ctl[4]}", bg='white', fg='black', font=('幼圆', 12, 'bold'), command=lambda: listen_hint(loca, u_martix)) B5.place(x=(lon + 2) * 4 + 50, y=(bc + 3) * 11 + 8, width=lon, height=bc) def draw(loca, martix, u_martix, STEP): ''' 绘制游戏界面 :param loca: 当前位置 :return: ''' for i in range(9): for j in range(9):# 绘制小方格 rect_draw(BC, i, j) if loca != ():#根据当前选中位置绘制阴影 row, col = loca[0] - 1, loca[1] - 1 for i in range(9): for j in range(9): if col == i and row == j:#当前选中的方格使用灰色标记 cv.create_rectangle(col * (BC + 3) + 52, row * (BC + 3) + 52, col * (BC + 3) + 48 + BC, row * (BC + 3) + 48 + BC, fill='grey', width=0) elif col == i or row == j:#当前选中方格所在行列使用浅灰色标记 cv.create_rectangle(i * (BC + 3) + 52, j * (BC + 3) + 52, i * (BC + 3) + 48 + BC, j * (BC + 3) + 48 + BC, fill='#CCCCCC', width=0) show_hint(BC, u_martix, possible)# 显示提示信息 for row in range(9): for col in range(9):# 在小方格上绘制数字 num_draw(BC, row, col, martix, u_martix) print(u_martix.tolist()) print(loca) control(BC)# 绘制五个控制按键 control_draw(BC, u_martix)# 绘制9个数字按钮 empty_count = empty(martix)# 计算数组空格 Difficulty(empty_count)# 根据空格数量显示难度 noter(note_mark)# 显示笔记提示 seq_recode(right, STEP)# 显示步骤 win(u_martix, time1, STEP)# 检查游戏是否结束 cv.update()# 更新画布 N = 30 # 空白格子数 martix = InitMartix(N) u_martix = martix.copy() # 复制用户martix数组 BC = 40 show_possible = 0 # 是否显示提示 # 初始化可能值数组 p = [] possible = [] for i in range(9): p.append({}.copy()) for i in range(9): possible.append(p.copy()) # print(possible) loca_o = tuple() # martix 数组上次滞留坐标 loca = tuple() note_mark = False # 笔记开启标志 # note_list = [] # 笔记数字记录 # note_martix = [] # 笔记位置记录列表 wait_time = 0.5 # 自动求解速度 step = [] # 操作步骤 STEP = [[0, (0, 0), 0, martix]] # 记录每一步的状态 seq = 1 # 全局操作次序初始化 time1 = MyTimer() # 实例计时器 # 显示时间信息 show_Time(time1) draw(loca, martix, u_martix, STEP) cv.bind('', left1) if __name__ == "__main__": mainloop()