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JavaScript 数独验证器：修复与优化

聖光之護

发布： 2025-08-30 20:11:26

原创

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javascript 数独验证器：修复与优化

本文旨在帮助开发者修复并优化 JavaScript 数独验证器。通过分析常见的错误原因，并提供使用 Set 数据结构进行高效去重的解决方案，确保验证器能够准确判断数独的有效性。本文将提供详细的代码示例和解释，帮助读者理解和应用这些技巧。

数独是一种流行的逻辑游戏，验证数独的有效性是编程中一个常见的练习。一个有效的数独必须满足以下条件：

每一行包含数字 1-9，且不重复。
每一列包含数字 1-9，且不重复。
每一个 3x3 的小方格包含数字 1-9，且不重复。

常见错误分析

最初的代码实现中，includes1To9 函数存在逻辑错误。它仅仅检查数组中是否存在相邻的重复元素，而无法检测到非相邻的重复数字，导致对某些无效数独的误判。

function includes1To9(arr) {
  let prev = arr[0];
  for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
    if (arr[i] === prev) return false;
    prev = arr[i];
  }
  return true;
}

console.log(includes1To9([1, 2, 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9])); // 输出: true (错误)
console.log(includes1To9([1, 2, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9])); // 输出: false (正确)
console.log(includes1To9([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])); // 输出: true (正确)

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使用 Set 进行优化

为了更准确地判断数组中是否存在重复元素，可以使用 JavaScript 的 Set 数据结构。Set 是一种集合，它只允许存储唯一的值。通过将数组转换为 Set，我们可以比较 Set 的大小和数组的长度。如果它们不相等，则说明数组中存在重复元素。

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function includes1To9(arr) {
  return new Set(arr).size === arr.length;
}

console.log(includes1To9([1, 2, 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9])); // 输出: false (正确)
console.log(includes1To9([1, 2, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9])); // 输出: false (正确)
console.log(includes1To9([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])); // 输出: true (正确)

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完整代码示例

以下是使用优化后的 includes1To9 函数的完整数独验证器代码：

function getRow(puzzle, row) {
  return puzzle[row];
}

function getColumn(puzzle, col) {
  return puzzle.map(row => row[col]);
}

function getSection(puzzle, x, y) {
  const section = [];
  const xIndex = x * 3;
  const yIndex = y * 3;

  for (let i = xIndex; i < xIndex + 3; i++) {
    for (let j = yIndex; j < yIndex + 3; j++) {
      section.push(puzzle[i][j]);
    }
  }
  return section;
}

function includes1To9(arr) {
  return new Set(arr).size === arr.length;
}

function sudokuIsValid(puzzle) {
  for (let i = 0; i < 9; i++) {
    if (!includes1To9(getRow(puzzle, i)) ||
        !includes1To9(getColumn(puzzle, i)) ||
        !includes1To9(getSection(puzzle, Math.floor(i / 3), i % 3))) {
      return false;
    }
  }
  return true;
}

// 示例数独
let puzzle = [
  [8, 9, 5, 7, 4, 2, 1, 3, 6],
  [2, 7, 1, 9, 6, 3, 4, 8, 5],
  [4, 6, 3, 5, 8, 1, 7, 9, 2],
  [9, 3, 4, 6, 1, 7, 2, 5, 8],
  [5, 1, 7, 2, 3, 8, 9, 6, 4],
  [6, 8, 2, 4, 5, 9, 3, 7, 1],
  [1, 5, 9, 8, 7, 4, 6, 2, 3],
  [7, 4, 6, 3, 2, 5, 8, 1, 9],
  [3, 2, 8, 1, 9, 6, 5, 4, 7],
];

let puzzleTwo = [
  [8, 9, 5, 7, 4, 2, 1, 3, 6],
  [8, 7, 1, 9, 6, 3, 4, 8, 5],
  [4, 6, 3, 5, 8, 1, 7, 9, 2],
  [9, 3, 4, 6, 1, 7, 2, 5, 8],
  [5, 1, 7, 2, 3, 8, 9, 6, 4],
  [6, 8, 2, 4, 5, 9, 3, 7, 1],
  [1, 5, 9, 8, 7, 4, 6, 2, 3],
  [7, 4, 6, 3, 2, 5, 8, 1, 9],
  [3, 2, 8, 1, 9, 6, 5, 4, 7],
];

console.log(sudokuIsValid(puzzle));  // 输出: true
console.log(sudokuIsValid(puzzleTwo)); // 输出: false

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