Sudoku
- 1. Práctica 1 - Sudoku Estructura de Datos 2009-2010 Objetivos: Aprender a programar una clase sencilla en C++ y a manejar algunos contenedores de la STL. Tareas a realizar: El alumno deberá entregar los códigos necesarios para jugar al Sudoku (http://es.wikipedia.org/wiki/Sudoku). El tablero inicial se generará aleatoriamente (ver Apéndice). El tablero de juego debe permitir guardar en cada celda varios números como posibles opciones según indique el jugador. Para este juego se utilizarán dos TADs: celda: Clase que implementa una celda de un tablero. sudoku: Clase que se encarga del juego y conoce sus reglas. Ficheros a entregar: celda.h Especicación de la clase que corresponde a una celda de un tablero. Una celda contiene un valor y un conjunto de opciones de valores para esta celda. Una celda vacía se representa como una celda cuyo valor es cero. Una celda puede ser ja, es decir, su valor no puede ser modicado una vez que es introducido. El invariante de la clase celda especica que si una celda no está vacía entonces el conjunto de opciones debe estar vacío. sudoku.h Especicación de la clase encargada del juego. Un sudoku contiene un tablero de celdas de tamaño 9×9 y una pila de jugadas. El tablero puede tener tanto celdas jas como modicables. El invariante de la clase especi- ca que cada celda del tablero y cada elemento de la lista de opciones de la celda debe tener valores entre 0 y 9 en donde el cero representa una celda vacía. Además no puede haber en una misma la, columna o bloque dos valores iguales, ni en la celda ni en la lista de opciones de la misma. Un bloque se dene como una matriz de 3×3. Un sudoku contiene 9 bloques, como se puede ver en el siguiente esquema: 1
- 2. _ _ _ 2 1 _ _ _ _ 9 _ _ _ 7 _ 5 _ _ _ 2 _ 5 3 _ _ 9 4 _ 9 _ _ _ _ _ 4 7 _ _ _ 1 _ 4 _ 5 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 5 _ 3 1 _ 5 _ 7 _ _ _ _ _ _ 8 _ 1 _ _ _ _ 6 _ celda.cpp Implementación de la clase que controla una celda. sudoku.cpp Implementación de la clase encargada del juego. juego.cpp Contiene el main encargado de producir la interfaz entre el juego y el jugador. Este archivo debe contener el menu para jugar conteniendo, al menos, las siguientes opciones: 1 - Agregar opcion a una celda. 2 - Borrar opcion de una celda 3 - Fijar valor a una celda. 4 - Borrar valor de una celda. 5 - Verificar factible. 6 - Deshacer. 7 - Salir. Requisitos: El TDA celda debe contener, entre otros, al menos los sigu- ientes métodos: celda() Constructor por defecto de la clase que inicializa la celda vacía. bool fijar_valor(const unsigned int dato, const bool fija = false) Función que introduce un valor en una celda e indica si el mismo es o no jo. Si la celda ya es ja entonces no se puede modicar y por tanto la función devuelve false. En caso contrario devuelve true. void borrar_valor() Procedimiento que borra el contenido de una celda. unsigned int valor() const Función que devuelve el valor que aloja la celda. 2
- 3. bool valida() const Función que devuelve true si la celda no está vacía y false en caso con- trario. bool nueva_opcion(const unsigned int dato) Función que guarda una nueva opción en la celda. Si el dato ya existe en el conjunto de posibles opciones, entonces devuelve false, sino devuelve true. bool borrar_opcion(const unsigned int dato) Función que borra una opción de la celda. Si el dato no existe en el conjunto de posibles opciones, entonces devuelve false, sino devuelve true. setunsigned int opciones() const Función que devuelve las opciones de la celda. Además se debe realizar la siguiente sobrecarga: ostream operator(ostream os, const celda c) Sobrecarga del operador para la clase celda. Este operador mostrará solamente el valor denitivo si es valido, sino deberá mostrar un _. No se mostrarrán las opciones de la celda. El TDA sudoku debe contener, entre otros, al menos los siguientes métodos: sudoku(const string file) Constructor de la clase que inicializa el juego con un tablero dado por archivo (ver Apéndice). bool fijar_valor(const unsigned int fila, const unsigned int columna, const unsigned int valor) Esta función ja el valor dado en la celda ubicada en la posición (- la,columna) del tablero en caso de que la jugada sea valida, en cuyo caso se devolverá true, o false en caso contrario. void borrar_valor(const unsigned int fila, const unsigned int columna) Procedimiento que elimina el valor de la celda ubicada en la posición (la,columna) del tablero. bool finalizado() const Función que devuelve true si el juego ha nalizado, es decir, todas las celdas contienen valores y éstos son válidos según las reglas del juego. listunsigned int opciones(const unsigned int fila, const unsigned int columna) const Función que devuelve las opciones que ha dejado el jugador guardadas la celda ubicada en la posición (la,columna) del tablero. bool nueva_opcion(const unsigned int fila, const unsigned int columna, const unsigned int valor) 3
- 4. Función que guarda un nuevo valor en las opciones de la celda ubicada en la posición (la,columna) del tablero. Si el dato ya existe en las opciones de la celda, entonces devuelve false, sino devuelve true. bool borrar_opcion(const unsigned int fila, const unsigned int columna, const unsigned int valor) Función que borra el valor indicado de las opciones de la celda ubicada en la posición (la,columna) del tablero. Si el dato no existe en las opciones de la celda, entonces devuelve false, sino devuelve true. const celda valor(const unsigned int fila, const unsigned int columna) const Función que devuelve la celda ubicada en la posición (la,columna) del tablero. bool es_factible(const unsigned int fila, const unsigned int columna, const unsigned int valor) const Función que devuelve true si el valor dado puede ubicarse en la celda ubicada en la posición (la,columna) del tablero según las reglas del juego. bool undo() Función que deshace la ultima jugada. En el caso en que no haya más jugadas para deshacer la función devuelve false sino devuelve true. Además se debe realizar la siguiente sobrecarga: ostream operator(ostream os, const sudoku c) Sobrecarga del operador para la clase sudoku. Se muestran tanto el tablero como las opciones alojadaas en cada una de las celdas. Apéndice Generación de tableros aleatorios (http://davidbau.com/downloads/sudoku.py): Para generar tableros aleatorios se puede utilizar el programa sudoku.py. Tan solo ejecutando python sudoku.py genera un puzzle nuevo. El formato de los archivos que se pueden utilizar es como el siguiente: PUZZLE: _ _ _ 2 1 _ _ _ _ 9 _ _ _ 7 _ 5 _ _ _ 2 _ 5 3 _ _ 9 4 _ 9 _ _ _ _ _ 4 7 _ _ _ 1 _ 4 _ 5 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 5 _ 3 1 _ 5 _ 7 _ _ _ _ _ _ 8 _ 1 _ _ _ _ 6 _ 4
- 5. RATING: 1.5 Sudoku resuelto: PUZZLE: 4 5 8 2 1 9 6 7 3 9 1 3 4 7 6 5 8 2 7 2 6 5 3 8 1 9 4 1 9 5 8 6 3 2 4 7 3 7 2 1 9 4 8 5 6 6 8 4 7 2 5 9 3 1 2 4 9 6 5 7 3 1 8 5 6 7 3 8 1 4 2 9 8 3 1 9 4 2 7 6 5 RATING: 1.5 5