5. diel - Tvorba sudoku v Xamarin - Kontrolné mechanizmy

V minulej lekcii, Tvorba sudoku v Xamarin - Nahranie aplikácie do mobilu , sme nahrali aplikáciu do iPhonu a Androidu a nastavili mobil pre vývoj, aby sme mohli aplikáciu debugovať.

V dnešnom Xamarin tutoriále implementujeme kontrolné mechanizmy na zadanie a riešenie Sudoku. Základom bude kontrola dvoch buniek, ktorú zavoláme pri kontrole rovnakých čísel v stĺpcoch, riadkoch, mriežke a nakoniec v celom Sudoku.

Budeme rozširovať našu aplikáciu z lekcie Nahranie aplikácie do mobilu. Všetok kód budeme písať do súboru MainPage.xaml.cs.

Trieda EntrySudoku

Keďže máme 81 Entry, ktoré vedia reagovať na užívateľský vstup, ale nevedia, kde v mriežke sa nachádzajú, musíme určiť súradnice. Tieto súradnice budeme definovať pri vytvorení nového objektu triedy EntrySudoku, ktorú si teraz vložíme na začiatok súboru MainPage.xaml.cs:

public class EntrySudoku : Entry
{
    int row;
    int column;
    public int getRow() => row;
    public int getColumn() => column;

    public EntrySudoku(int r, int c) : base()
    {
        row = r;
        column = c;
    }
}

Triedu využijeme na testovanie implementovaných funkcionalít z užívateľského rozhrania.

V premenných row a column budeme ukladať umiestnenie mriežky. Umiestnenie potom definujeme v konštruktore.

Zmeny existujúceho kódu

Na základe vytvorenia triedy EntrySudoku zmeníme:

• všetky výskyty typu Entry za typ EntrySudoku,
• vytvorenie nového objektu typu Entry za nový objekt typu EntrySudoku.

Štruktúra Bunka

Pod triedu EntrySudoku si vložíme novú štruktúru Bunka, do ktorej umiestnime premenné hodnota a konstanta:

public struct Bunka
{
    public int hodnota;
    public bool konstanta;
};

Premenná hodnota bude môcť nadobúdať hodnoty:

• 0 pre neutrálnu hodnotu,
• 1 - 9 pre povolené hodnoty,
• ostatné pre nepovolené hodnoty.

Pomocou premennej konstanta budeme zisťovať, či daná hodnota nadobúda hodnotu true, a jedná sa teda o zadanie sudoku, alebo hodnoty false, a jedná sa o bunku, ktorú musí vyplniť riešiteľ úlohy.

Nasledujúce metódy si napíšeme napríklad na koniec súboru MainPage.xaml.cs.

Kontrola buniek

Ako prvé si napíšeme metódu pre kontrolu, či hodnoty oboch prijatých buniek sú rovnaké.

static public bool JsouStejne(Bunka bunka1, Bunka bunka2)
{
    if ((bunka1.hodnota < 1) || (bunka1.hodnota > 9))
        return false;
    if ((bunka2.hodnota < 1) || (bunka2.hodnota > 9))
        return false;
    return bunka1.hodnota == bunka2.hodnota;
}

V metóde porovnávame bunky bunka1 a bunka2, ktoré sme prijali v parametroch metódy. Pokiaľ sa hodnoty buniek v intervale 1 až 9 zhodujú, vrátime hodnotu true. Ak sa hodnoty buniek v tomto intervale nezhodujú, alebo máme v bunke neutrálnu hodnotu 0, vrátime hodnotu false.

Kontrola stĺpca

Teraz v novej metóde skontrolujeme, či v stĺpci sa vyskytujú rovnaké hodnoty:

static public bool ZkontrolujSloupec(int row)
{
    for (int column = 0; column < 8; column++)
    {
        for (int i = column + 1; i < 9; i++)
        {
            if (JsouStejne(sudoku_grid[row, column], sudoku_grid[row, i]))
                return false;
        }
    }
    return true;
}

V prvom cykle načítame číslo. V druhom cykle načítame ďalšie číslo. Načítané dva čísla porovnáme pomocou metódy JsouStejne() a vrátime hodnotu false alebo true. Takto následne porovnáme číslo z prvého cyklu so zvyšnými číslami z druhého cyklu. Nakoniec načítame ďalšie číslo v prvom cykle a pokračujeme v porovnávaní.

Kontrola riadku

Podobne, v ďalšej metóde, skontrolujeme, či v riadku sa vyskytujú rovnaké hodnoty:

static public bool ZkontrolujRadek(int column)
    {
        for (int row = 0; row < 8; row++)
        {
            for (int i = row + 1; i < 9; i++)
            {
                if (JsouStejne(sudoku_grid[row, column], sudoku_grid[i, column]))
                    return false;
            }
        }
        return true;
    }

Podobne skontrolujeme čísla v riadku. Teda zase načítame číslo v prvom cykle. V druhom cykle načítame ďalšie číslo. Načítané dva čísla porovnáme pomocou metódy JsouStejne() a vrátime hodnotu false alebo true. Takto následne porovnáme číslo z prvého cyklu so zvyšnými číslami z druhého cyklu. Nakoniec načítame ďalšie číslo v prvom cykle a pokračujeme v porovnávaní.

Kontrola mriežky

Teraz implementujeme metódu na kontrolu čísel v mriežke 3x3:

static public bool ZkontrolujMrizku(int row_in, int column_in)
{
    int zaciatok_mriezky_row = 0;
    int zaciatok_mriezky_column = 0;
    int row, column, i, j;
    Bunka[] pole = new Bunka[9];
    zaciatok_mriezky_row = row_in / 3 * 3;
    // bude to 0 alebo 3 alebo 6
    zaciatok_mriezky_column = column_in / 3 * 3;
    // bude to 0 alebo 3 alebo 6
    i = 0;
    for (row = zaciatok_mriezky_row; row < zaciatok_mriezky_row + 3; row++)
    {
        for (column = zaciatok_mriezky_column; column < zaciatok_mriezky_column + 3; column++)
        {
            pole[i++] = sudoku_grid[row, column];
        }
    }
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        for (j = i + 1; j < 9; j++)
        {
            if (JsouStejne(pole[i], pole[j]))
                return false;
        }
    }
    return true;
}

V metóde sme previedli mriežku na riadok a použili rovnaký algoritmus. Pri výpočte počiatočného riadku a stĺpca mriežky používame celočíselnú aritmetiku. Takže napríklad pri kontrole piateho riadku, počiatočný riadok mriežky je 5/3=1 a 1*3=3, teda tretí riadok. Pokiaľ je všetko v poriadku, vrátime hodnotu true, v prípade dvoch rovnakých čísel v mriežke vrátime hodnotu false.

Kontrola Sudoku

Poslednou metódou skontrolujeme celé Sudoku:

static public bool ZkontrolujSudoku()
{
    int riadok, stlpec;

    // kontrola riadkov
    for (riadok = 0; riadok < 9; riadok++)
    {
        if (!ZkontrolujRadek(riadok))
            return false;
    }

    // kontrola stĺpcov
    for (stlpec = 0; stlpec < 9; stlpec++)
    {
        if (!ZkontrolujSloupec(stlpec))
            return false;
    }

    // kontrola mriežky
    for (riadok = 0; riadok < 9; riadok += 3)
    {
        for (stlpec = 0; stlpec < 9; stlpec += 3)
        {
            if (!ZkontrolujMrizku(riadok, stlpec))
                return false;
        }
    }
    return true;
}

Skontrolujeme postupne všetky riadky, stĺpce a mriežku. Pokiaľ nájdeme chybu, z metódy vyskočíme a vrátime hodnotu false. Pokiaľ dôjdeme až na koniec bez chyby, vrátime hodnotu true.

V nasledujúcej lekcii, Tvorba sudoku v Xamarin - Test kontrolných mechanizmov , si ukážeme, ako môžeme graficky otestovať naše kontrolné mechanizmy a zobraziť počet zadaných čísel a číslic.