對於循環陷入Python

Question

我下面的代碼被卡在一個隨機點上：

import functions
from itertools import product
from random import randrange

values = {}
tables = {}
letters = "abcdefghi"
nums = "123456789"
for x in product(letters, nums): #unnecessary
    values[x[0] + x[1]] = 0
for x in product(nums, letters): #unnecessary
    tables[x[0] + x[1]] = 0

for line_cnt in range(1,10):
    for column_cnt in range(1,10):
        num = randrange(1,10)
        table_cnt = functions.which_table(line_cnt, column_cnt) #Returns a number identifying the table considered
        #gets the values already in the line and column and table considered
        line = [y for x,y in values.items() if x.startswith(letters[line_cnt-1])]
        column = [y for x,y in values.items() if x.endswith(nums[column_cnt-1])]
        table = [x for x,y in tables.items() if x.startswith(str(table_cnt))]
        #if num is not contained in any of these then it's acceptable, otherwise find another number 
        while num in line or num in column or num in table:
            num = randrange(1,10)
        values[letters[line_cnt-1] + nums[column_cnt-1]] = num #Assign the number to the values dictionary
        print(line_cnt) #debug
print(sorted(values)) #debug

如您所見，它是一個使用2個詞典生成隨機數獨方案的程序：包含完整方案的值和包含每個表的值的表。

范例：

5th square on the first line = 3
    |
    v
values["a5"] = 3
tables["2b"] = 3

那是什么問題呢？ 我想念什么嗎？

Answer 1

import functions
...
        table_cnt = functions.which_table(line_cnt, column_cnt) #Returns a number identifying the table considered

當我們可以在自己的計算機上直接執行代碼進行測試時，這是很好的選擇。 換句話說，將示例中的“ table_cnt”替換為固定值會很好（在這里，一個簡單的字符串就足夠了）。

for x in product(letters, nums):
    values[x[0] + x[1]] = 0

沒那么重要，但這更加優雅：

values = {x+y: 0 for x, y in product(letters, nums)}

現在，問題的核心是：

while num in line or num in column or num in table:
    num = randrange(1,10)

這是您永遠循環的地方。 因此，您正在嘗試生成隨機數獨。 從您的代碼中，這是生成隨機列表的方式：

nums = []
for _ in range(9):
    num = randrange(1, 10)
    while num in nums:
        num = randrange(1, 10)
    nums.append(num)

這種方法的問題在於您不知道程序需要多長時間才能完成。 可能需要一秒鍾或一年（盡管這不太可能 ）。 這是因為不能保證程序不會一遍又一遍地選擇已經接受的號碼。

不過，實際上，它仍然需要相對較短的時間來完成（這種方法效率不高，但清單很短）。 但是，在數獨的情況下，您可能會陷入不可能的情況。 例如：

line = [6, 9, 1, 2, 3, 4, 5, 8, 0]
column = [0, 0, 0, 0, 7, 0, 0, 0, 0]

這些是第一行（或實際上的任何行）和最后一列。 當算法嘗試為line [8]查找值時，由於7被column阻塞，它將總是失敗。

如果要保持這種方式（又名蠻力），則應檢測到這種情況並重新開始。 再次，這是非常無效的，您應該查看如何正確生成數獨（我的幼稚方法是從一個已解決的數獨開始，然后隨機交換行和列，但是我知道這不是一個好方法）。