JAVA课程设计九宫格数独

计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第1页共31页学号1208010106《面向对象程序设计》课程设计报告题目：九空格数独游戏的设计与实现专业：计算机科学与技术班级：12级计科（1）班姓名：程龙军指导教师：陈磊成绩：计算机与信息工程系2014年6月6日2013-2014学年第二学期计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第2页共31页目录一、题目描述..............................................................................................3二、设计分析..............................................................................................31、基本解法........................................................................................32、软件系统的功能.............................................................................43、对性能的要求...............................................................................4三、设计思路..............................................................................................51、分析找出问题域中的对象...........................................................52、确定类的属性.................................................................................53、确定对象之间的关系.....................................................................5四、系统设计..............................................................................................6五、源代码................................................................................................13六、系统设计和软件发布.......................................................................241、程序运行情况...............................................................................242、软件的发布...................................................................................283、分析讨论.......................................................................................29七、难点及关键技术分析.......................................................................30八、心得体会............................................................................................30九、参考文献............................................................................................31计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第3页共31页一、题目（问题）描述在9×9格的大九宫格中有9个3×3格的小九宫格，并提供一定数量的数字。根据这些数字，利用逻辑和推理，在其它的空格上填入1到9的数字。每个数字在每个小九宫格内只能出现一次，每个数字在每行、每列也只能出现一次。这种游戏只需要逻辑思维能力，与数字运算无关。虽然玩法简单，但数字排列方式却千变万化，所以不少教育者认为数独是锻炼脑筋的好方法。二、设计分析1、基本解法：利用1～9的数字在每一行、每一列、每一宫都只能出现一次的规则进行解题的方法。实际寻找解的过程为：使用单元排除法的目的就是要在某一单元（即行，列或区块）中找到能填入某一数字的唯一位置，换句话说，就是把单元中其他的空白位置都排除掉。那么要如何排除其余的空格呢？当然还是不能忘了游戏规则，由于1-9的数字在每一行、每一列、每一个九宫格都要出现且只能出现一次，所以：如果某行中已经有了某一数字，则该行中的其他位置不可能再出现这一数字如果某列中已经有了某一数字，则该列中的其他位置不可能再出现这一数字如果某区块中已经有了某一数字，则该区块中的其他位置不可能再出现这一数字。计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第4页共31页图1-1单元格：数独中最小的单元，标准数独中共有81个；行：横向9个单元格的集合；列：纵向9个单元格的集合；宫：粗黑线划分的区域，标准数独中为3×3的9个单元格的集合；已知数：数独初始盘面给出的数字；候选数：每个空单元格中可以填入的数字。2、软件系统的功能可弹出游戏界面，方便用户操作，界面易于用户理解。可以选择游戏开始或重新开局。可以判断正误，能给出正确答案，当输入的内容不符合要求时，弹出对话框，提示输入错误。当结果不正确时，弹出对话框，提示答案错误。答案正确时。弹出对话框，显示答案正确。在九宫格数独游戏界面和弹出的消息提示界面有相关的最小化、最大化、关闭等按钮可以操作。3、对性能的要求（1）具有较强的实用性（2）易于理解和应用（3）对程序的配置要求不高，能广泛应用计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第5页共31页三、设计思路1、分析找出问题域中的对象并将对象归类，注意筛选掉不必要的对象或类。对象:属于ShuDu1主类的对象成员:MenuBar、Menu、MenuItem、JComboBox属于ShuDuAns类的对象：JTextField属于String类的对象:atext[i][j]属于JtextField类的对象：text[i][j]、属于JPanel类的对象：apanel[]、panel[]类：包括上述所有类及父类Jframe。2、确定类的属性ShuDu1:publicString:publicJtextField：privateJPanel:privateJframe:public3、确定对象之间的关系（包括依赖、泛化、关联、实现等等）Jframe与主类ShuDu1之间：泛化texts[](JtextField)与atext[](String)之间：依赖String与ShuDu1之间:依赖Resizable、Editable、Visible与texts[]之间:实现i、j与text[i][j]、atext[i][j]之间:关联类设计类名角色变量（属性）行为ShuDu1表示一个数独MenuaBar:添加菜单项，setSize（）:设置尺寸等add():添加文本及组件setMenuBar():设置难易等级菜单计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第6页共31页ShuDuAns设置答案窗口setSize（）:设置尺寸等JPanel()：设置面板布局PublicvoidactionPerformed(ActionEvente)单击事件处理方法单击实践JOptionPaneshowMessageDialog():弹出提示信息框接口名属性ActionListeneraddActionListener():注册单击事件监听器ItemListener表1-1四、系统设计（类设计、数据设计、方法设计、算法设计等）类的设计（对象的设计）（类图、对象图）计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第7页共31页游戏界面name正确答案数据操作难易程度菜单选项菜单选项nameStartAnswerResultExit难易程度EasyCommomDifficultynamename正确答案图1-2计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第8页共31页根据不同层次创建数字选择格子data(i,j)，填入数值数独只有一个正确答案吗YES开始生成九宫格NO数独游戏已设置好解决难题的方法，解出正确答案的数字data(i,j）=0,其余的为空值，新的数独产生了答案唯一吗YES答案不唯一，数独不成立NO计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第9页共31页玩家填入数字j++=m+2弹出对话框，要求重新输入所有表格已填完YESNO是否有非法字符可选择提交，判断正误NOYES是否符合正确答案弹出对话框，提示答案正确弹出对话框，提示答案错误。再接再厉图1-3计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第10页共31页java程序中数独的算法设计staticintDFS(){for(inti=1;i=9;i++){for(intj=1;j=9;j++){if(data[i][j]==0){for(intk=1;k=9;k++){if(row[i][k]==0&&col[j][k]==0&&sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]==0){data[i][j]=k;row[i][k]=1;col[j][k]=1;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=1;if(DFS()==1)return1;else{data[i][j]=0;row[i][k]=0;col[j][k]=0;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=0;}}if(k==9)return0;}}}}return1;}计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第11页共31页staticvoidset_data_zero(){//数独的初始化for(inti=0;i=9;i++){for(intj=0;j=9;j++){data[i][j]=0;}}}staticvoidsetnum(){//数独数字的设置setzero();set_data_zero();for(inti=1;i=9;i++){//尝试填充的次数intn=(int)(Math.random()*100)+1;//添加任意整数intj=i*3-((i+2)/3*8-6);data[i][j]=n%9+1;//产生数字intk=data[i][j];row[i][k]=1;col[j][k]=1;sql[(i+2)/3][(j+2)/3][k]=1;}DFS();}算法核心：第一次次是从所有数字中随机，第二次时从前八个数字中随机，依次类推，这样既保证随机，也不会再重复取已经不符合要求的数字，提高程序的效率计算机与信息工程系《数独游戏的设计与实现》课程设计第12页共31页程序的相关分析importjava.awt.*;//这个一般在程序开始时用，即置入包。importjavax.awt.event.*;//置入处理由awt组件产生的事件，有别于String事件importjavax.swing.*;//置入最常用包，最常用的pachage，包含了