さて、数独解析のアルゴリズム部分は完成して、大抵の問題は解くことができました。

これをもっと使いやすいものにしたい。

CUIではなく、GUIに。

C#はWindows FormsとかWPFというGUIがありますが、多分、これをそのまま使用すると、プルダウンリストが画面に大量に配置することになり、見た目が汚くなると思う。

そういうのは嫌なので、そういったコントロールは使用せずに、実現したいと思う。例えばゲームエンジンのGUIを使うとか。

C#でゲームエンジンというと、真っ先に思い浮かぶのはUnity。

でも、Unityは違うと思うんすよね。

Unityは3Dは得意だけど、2Dはあまり得意としていない（できなくは無いけど）

そこで思い出したのが、昔調べたゲームライブラリで、Altseedというライブラリがあります。

https://altseed.github.io/index.html

C++、C#、Javaで使用できるライブラリで、クロスプラットフォームでも使用できます。

もっと調べれば、他にライブラリがあるかもしれないけど、できることは大差ないので、これで行こうと思う。

今後はこのライブラリを使って数独解析ツールのGUI化に乗り出します。

前回までの状況はこちら。

前回の修正でほぼほぼ解析ロジックは完成したので、もうちょっと使い勝手が良いように、ファイル入出力とエラー処理に手を加えます。

まずは、いままで出力ファイル名が固定化されていたので、コマンドの第二パラメータに出力ファイルを入力するようにします。

具体的には、ファイル入出力が一つのstaticクラスで行っていたのを分割します。

入力ファイルの読み込みは、最初の1回しか実行しないので、staticクラスで、出力ファイルは何度も使用するので、通常のクラスで定義し直します。

出力クラスのコンストラクタで出力ファイル名を指定します。

    class FileOutput
    {
        private string _filename;
        public FileOutput(string filename)
        {
            _filename = filename;
            if (File.Exists(_filename) == true)
            {
                File.Delete(_filename);
            }
        }

        public void Output(Square[,] sq)
        {
            using (var stream = new StreamWriter(_filename, true))
            {
                for (int row = 0; row < 9; row++)
                {
                    for (int col = 0; col < 9; col++)
                    {
                        stream.Write(sq[row, col].GetValue());
                    }
                    stream.Write("\r\n");
                }
                stream.Write("\r\n");
            }
        }

        public void Output(bool[,] sq)
        {
            using (var stream = new StreamWriter(_filename, true))
            {
                for (int row = 0; row < 9; row++)
                {
                    for (int col = 0; col < 9; col++)
                    {
                        if (sq[row, col] == true)
                        {
                            stream.Write(1);
                        }
                        else
                        {
                            stream.Write(0);
                        }
                    }
                    stream.Write("\r\n");
                }
                stream.Write("\r\n");
            }
        }

        public void Output(int row, int col, int value)
        {
            using (var stream = new StreamWriter(_filename, true))
            {
                stream.Write("[{0},{1}] => {2}\r\n", row, col, value);
            }
        }

        public void Output(string text)
        {
            using (var stream = new StreamWriter(_filename, true))
            {
                stream.Write("{0}\r\n", text);
            }
        }

        public void Output(List<Square> list)
        {
            using (var stream = new StreamWriter(_filename, true))
            {
                stream.Write("候補 ");
                foreach (Square s in list)
                {
                    stream.Write("[{0},{1}]", s.Row, s.Col);
                }
                stream.Write("\r\n");
            }
        }
    }

メイン関数で出力ファイル名を取得します。

第二パラメータが無かった場合は、自動的に入力ファイイル名.outputというファイル名で出力させます。

        static void Main(string[] args)
        {
            // パラメータチェック
            if (args.Length < 1)
            {
                Console.WriteLine("usage : sudoku.exe [input file] [output file]");
                return;
            }

            // ファイルの存在を確認
            string filePath = Environment.CurrentDirectory + "\\" + args[0];
            if (File.Exists(filePath) == false)
            {
                Console.WriteLine("File not found.");
                return;
            }

            // 出力ファイル名
            string outfile = null;
            if (args.Length == 2)
            {
                outfile = Environment.CurrentDirectory + "\\" + args[1];
            }
            else
            {
                outfile = filePath + ".output";
            }

            var sq = FileRead.OpenFile(filePath);
            if(sq == null)
            {
                return;
            }

            Sudoku sudoku = new Sudoku(sq, outfile);
            sudoku.run();
        }

最後に、入力データのエラー処理を改善します。

具体的には、例えば、行と列が10以上あった場合、そして、数字以外の値が入っていた場合、数字が10以上入っていた場合はエラーで終了させます。

    static class FileRead
    {
        /**
         * ファイルからデータを取得する
         */
        public static Square[,] OpenFile(string filePath)
        {
            int[,] matrix = new int[9, 9];

            // ファイルを開く
            bool error = false;
            using (var stream = new StreamReader(filePath))
            {
                int row = 0;
                while (stream.EndOfStream == false)
                {
                    if (row >= 9)
                    {
                        error = true;
                        break;
                    }
                    string lineText = stream.ReadLine();
                    var val = lineText.Split(',');
                    if (val.Length > 9)
                    {
                        error = true;
                        break;
                    }
                    int col = 0;
                    foreach (var v in val)
                    {
                        int i;
                        if (int.TryParse(v, out i))
                        {
                            if(i >= 10)
                            {
                                error = true;
                                break;
                            }
                            matrix[row, col] = i;
                        }
                        else
                        {
                            error = true;
                            break;
                        }
                        col++;
                    }
                    if (error)
                    {
                        break;
                    }
                    row++;
                }
            }
            if (error)
            {
                Console.WriteLine("Illegal format.");
                return null;
            }

            Square[,] ret = new Square[9, 9];
            for (int row = 0; row < 9; row++)
            {
                for (int col = 0; col < 9; col++)
                {
                    Square sq = new Square(matrix[row, col], row, col);
                    ret[row, col] = sq;
                }
            }

            return ret;
        }
    }

そして、最終的にgitHubのようなソースになりました。

https://github.com/takishita2nd/sudoku

最新の数独解析プログラムで何問か難易度★5の問題を解いてみたのですが。

順調に問題解けてます。

ロジック周りはほぼ完成と言ったところでしょうか。

あとはもうちょっと使い勝手が良くなるようにカスタマイズしていこうと思います。

前回までの状況はこちら。

最新ソースはこちら(gitHub)

https://github.com/takishita2nd/sudoku

前回のソースでは、以下のような問題で解析が途中で失敗していました。

この原因を探るため、ログ出力を強化します。

まず、マスに値を入れるタイミングでログを出します。

次に、仮置きロジックを適用する時と、仮置き前に巻き戻しをする時に、それが分かるようにログを出します。

さらに、仮置きロジックを適用する場所をログに出力するようにします。

ここまでやって、 仮置きロジックを適用する場所を探す処理に不具合がある事が分かりました。

        /**
         * 仮置き対象のマスを抽出する
         *
         * squares マス
         */
        private List<Square> searchKariokiSquare(Square[,] squares)
        {
            List<Square> ret = null;
            for (int row = 0; row < 9; row += 3)
            {
                for (int col = 0; col < 9; col += 3)
                {
                    List<Square> temp = new List<Square>();
                    for (int i = 0; i < 3; i++)
                    {
                        for (int j = 0; j < 3; j++)
                        {
                            if (squares[row + i, col + j].isConfirmed() == false)
                            {
                                temp.Add(_square[row + i, col + j]);
                            }
                        }
                    }
                    if (ret != null) //←★ここ
                    {
                        if (ret.Count > temp.Count && temp.Count != 0)
                        {
                            ret = temp;
                        }
                    }
                    else
                    {
                        ret = temp;
                    }
                }
            }
            return ret;
        }

★の箇所で、ret=nullで、temp.Count = 0の時に、仮置きロジックを適用する箇所がない(ret.Count=0)となり、解析が終了していることが分かりました。

なので、★の箇所を修正します。

                    if (ret != null)
                    {
                        if (ret.Count > temp.Count && temp.Count != 0)
                        {
                            ret = temp;
                        }
                    }
                    else if(temp.Count != 0)
                    {
                        ret = temp;
                    }

解けました。

難易度★5の問題も解けるようになったので、大抵の問題は解けるようになりました。

もう少し動かしてみます。