[백준 2580번] 스도쿠 in python

문제

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.

제한

• baekjoon의 백트래킹 알고리즘으로 풀 수 있는 입력만 주어진다. 다음은 그 알고리즘의 수행 시간이다.
  • C++14: 80ms
  • Java: 292ms
  • PyPy3: 1172ms

예제 입력 1

0 3 5 4 6 9 2 7 8
7 8 2 1 0 5 6 0 9
0 6 0 2 7 8 1 3 5
3 2 1 0 4 6 8 9 7
8 0 4 9 1 3 5 0 6
5 9 6 8 2 0 4 1 3
9 1 7 6 5 2 0 8 0
6 0 3 7 0 1 9 5 2
2 5 8 3 9 4 7 6 0

예제 출력 1

1 3 5 4 6 9 2 7 8
7 8 2 1 3 5 6 4 9
4 6 9 2 7 8 1 3 5
3 2 1 5 4 6 8 9 7
8 7 4 9 1 3 5 2 6
5 9 6 8 2 7 4 1 3
9 1 7 6 5 2 3 8 4
6 4 3 7 8 1 9 5 2
2 5 8 3 9 4 7 6 1

---

 

후... 열심히 나 나름대로 풀었으나.. 시간초과.. ㅋㅋㅋ colab으로는 결과도 빠르게 나오고 답도 맞았는데ㅜㅜ

import sys, copy
sudoku=[list(map(int, sys.stdin.readline().split())) for _ in range(9)]
#sudoku=[list(map(int, input().split())) for _ in range(9)]

'''
sudoku=[[0, 3, 5, 4, 6, 9, 2, 7, 8],
        [7, 8, 2, 1, 0, 5, 6, 0, 9],
        [0, 6, 0, 2, 7, 8, 1, 3, 5],
        [3, 2, 1, 0, 4, 6, 8, 9, 7],
        [8, 0, 4, 9, 1, 3, 5, 0, 6],
        [5, 9, 6, 8, 2, 0, 4, 1, 3],
        [9, 1, 7, 6, 5, 2, 0, 8, 0],
        [6, 0, 3, 7, 0, 1, 9, 5, 2],
        [2, 5, 8, 3, 9, 4, 7, 6, 0]]
'''

def check_3x3(sudoku,start_row,start_col):

  count=0
  for r in range(start_row,start_row+3):
    for c in range(start_col, start_col+3):
      if sudoku[r][c]==0:
        count+=1
      if count>=2:
        return False
  return True

def row_check(sudoku,row,col):
  count=0
  for r in range(9):
    if sudoku[r][col]==0:
      count+=1
    if count>=2:
      return False
  return True
  

zeros=[(y,x) for y in range(9) for x in range(9) if sudoku[y][x]==0]


while zeros:
  for y,x in copy.deepcopy(zeros):
    start_col=(x//3)*3
    start_row=(y//3)*3
    num=0
    if sudoku[y].count(0)==1:
      for i in range(1,10):
        if i not in sudoku[y]:
          sudoku[y][x]=i
          zeros.remove((y,x))
          break

    elif check_3x3(sudoku,start_row,start_col):
      for r in range(start_row,start_row+3):
        for c in range(start_col, start_col+3):
          num+=sudoku[r][c]
      sudoku[y][x]=45-num
      zeros.remove((y,x))
      break 

    elif row_check(sudoku,y,x):
      for r in range(9):
        num+=sudoku[r][x]
      sudoku[y][x]=45-num
      zeros.remove((y,x))



for lst in sudoku:
  for  val in lst:
    print(val, end=' ')
  print()

무분별하게 for문을 남발한 것 같아서 예상은 했다.

내일 다른 분들이 짜신 코드 보면서 공부해야겠다... ㅜㅜ

 

import sys

lst=[list(map(int,sys.stdin.readline().split())) for _ in range(9)]
zeros=[(y,x) for y in range(9) for x in range(9) if lst[y][x]==0]


def check_num(y,x):
  num=set(range(1,10))
  num-=set(lst[y]) # 행 리스트에 들어있는 값들로 차집합을 진행
  
  test=set()
  for r in range(9): #열을 for문으로 불러와 test set에 값을 넣어준 후 차집합을 진행
    test.add(lst[r][x])
  num-=test

  test=set() 
  start_y, start_x=(y//3)*3, (x//3)*3 #3x3의 사각형에서 값을 불러와 test set에 넣어준 후 차집합 진행
  for r in range(start_y,start_y+3):
    for c in range(start_x,start_x+3):
      test.add(lst[r][c])
  num-=test


  return tuple(num)

def dfs(i):
  if i==len(zeros):
    #[print(*num_lst) for num_lst in lst]
    for num_lst in lst:
      for num in num_lst:
        print(num, end=' ')
      print()
    sys.exit()

  y,x=zeros[i]
  num_lst=check_num(y,x)
  for num in num_lst:
    lst[y][x]=num
    dfs(i+1)
    lst[y][x]=0


dfs(0)

다른 분들이 푼 것을 보고 공부했다.

zeros로 빈 부분의 좌표를 따는 것은 동일했다.

대신 나처럼 if문이 아닌 0인 좌표의 행과 열, 3x3사각형의 원소들 중 무엇이 빠진 것이 무엇인지 찾아주는 함수를 만든 후

dfs 함수를 만들어 진행되었다.

맨 처음 if문으로 0인 모든 좌표가 해결되었으면 print해주고 끝내는 방식이다.

 

0인 곳에 들어갈 수를 위에서 만들어준 함수로 찾아 준 후 하나씩 넣어보면서 백트래핑 방식을 사용했다.

만약 끝나지 않는다면 dfs안에 있는 for문은 작동하지 않으므로 전 dfs문으로 돌아가게 되고 최종적으론 lst[y][x]가 다시 0이 되면서 다음 수를 넣어서 똑같이 진행되는 방식이다.