Solver working, basic test cases
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4 changed files with 270 additions and 6 deletions
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@ -28,7 +28,7 @@ dependencies {
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// Apply a specific Java toolchain to ease working on different environments.
|
// Apply a specific Java toolchain to ease working on different environments.
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java {
|
java {
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toolchain {
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toolchain {
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languageVersion.set(JavaLanguageVersion.of(11))
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languageVersion.set(JavaLanguageVersion.of(21))
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}
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}
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}
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}
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@ -1,5 +1,7 @@
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package sudoku;
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package sudoku;
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import java.util.stream.IntStream;
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public class Solver implements SudokuSolver {
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public class Solver implements SudokuSolver {
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private int[][] board;
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private int[][] board;
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@ -16,17 +18,200 @@ public class Solver implements SudokuSolver {
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}
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}
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public boolean solve() {
|
public boolean solve() {
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return solve(0, 0);
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}
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}
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public Boolean isSolved() {
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/**
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* Resets the board to all zeros
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*/
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public void reset() {
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board = new int[9][9];
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}
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}
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/**
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|
* Recursive helper method for solve()
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*
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* @param row row to solve
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* @param col column to solve
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* @return true if solved
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*/
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private boolean solve(int row, int col) {
|
private boolean solve(int row, int col) {
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if (row < 0 || row > 9 || col < 0 || col > 9) {
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return false;
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}
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if (row == 9) {
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row = 0;
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if (++col == 9) {
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return true;
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}
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}
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||||||
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if (board[row][col] != 0) {
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return solve(row + 1, col);
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}
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for (int val = 1; val <= 9; ++val) {
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if (legal(row, col, val)) {
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|
board[row][col] = val;
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if (solve(row + 1, col)) {
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|
return true;
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}
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}
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||||||
|
}
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|
board[row][col] = 0;
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|
return false;
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}
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}
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public boolean legal(int row, int col, int nbr) {
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/**
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|
* Randomizes the board. This guarantees a solvable board.
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*/
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public void randomizeBoard() {
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this.reset();
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for (int i = 0; i < 9; ++i) {
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int row = (int) (Math.random() * 9);
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|
int col = (int) (Math.random() * 9);
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int val = (int) (Math.random() * 9) + 1;
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if (legal(row, col, val)) {
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|
board[row][col] = val;
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}
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}
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}
|
}
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/**
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|
* Sets the value of the board at the given position
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|
*
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* @param row row to set
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|
* @param col column to set
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||||||
|
* @param val value to set
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|
*/
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public void setPos(int row, int col, int val) {
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if (row < 9 && col < 9) {
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||||||
|
board[row][col] = val;
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}
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|
}
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/**
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|
* Checks if val is legal in the given row, column, and 3x3 box
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*
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|
* @param row row to check
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||||||
|
* @param col column to check
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|
* @param val value to check
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||||||
|
* @return true if val is legal
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|
*/
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public boolean legal(int row, int col, int val) {
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if (row < 0 || row >= 9 || col < 0 || col >= 9 || val < 1 || val > 9) {
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return false;
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|
}
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// Check if val is already in col
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for (int i = 0; i < 9; ++i) {
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if (val == board[i][col]) {
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return false;
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|
}
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|
}
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// Check if val is already in row
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for (int j = 0; j < 9; ++j) {
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if (val == board[row][j]) {
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||||||
|
return false;
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|
}
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|
}
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// Check the 3x3 box
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int boxRowOffset = (row / 3) * 3;
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int boxColOffset = (col / 3) * 3;
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for (int k = 0; k < 3; ++k) {
|
||||||
|
for (int m = 0; m < 3; ++m) {
|
||||||
|
if (val == board[boxRowOffset + k][boxColOffset + m]) {
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||||||
|
return false;
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|
}
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|
}
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||||||
|
}
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// None of the above failed, so it is legal
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|
return true;
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|
}
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public boolean isSolved() {
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|
return isSolved(0, 0);
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}
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|
/**
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||||||
|
* Recursive helper method for isSolved()
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|
*
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||||||
|
* @param row
|
||||||
|
* @param col
|
||||||
|
* @return
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||||||
|
*/
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|
private boolean isSolved(int row, int col) {
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||||||
|
// If we are at the 9th row and 0th column (the last cell), we are done
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if (row == 9) {
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||||||
|
row = 0;
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|
if (++col == 9) {
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||||||
|
return true;
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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|
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||||||
|
// If we find a zero, the board is not solved
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if (board[row][col] == 0) {
|
||||||
|
return false;
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
for (int i = 0; i < 9; ++i) {
|
||||||
|
// Checks if there is a duplicate in the row
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|
if (i != row && board[i][col] == board[row][col]) {
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||||||
|
return false;
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|
}
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||||||
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||||||
|
// Checks if there is a duplicate in the column
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|
if (i != col && board[row][i] == board[row][col]) {
|
||||||
|
return false;
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
// Checks if there is a duplicate in the 3x3 box
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int boxRowOffset = (row / 3) * 3;
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||||||
|
int boxColOffset = (col / 3) * 3;
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||||||
|
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||||||
|
for (int k = 0; k < 3; ++k) {
|
||||||
|
for (int m = 0; m < 3; ++m) {
|
||||||
|
int r = boxRowOffset + k;
|
||||||
|
int c = boxColOffset + m;
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||||||
|
if ((r != row || c != col) && board[r][c] == board[row][col]) {
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||||||
|
return false;
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
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||||||
|
* Returns a string representation of the board
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||||||
|
*
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||||||
|
* @return String representation of the board
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*/
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// Not particularly pretty, but it works
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||||||
public String toString() {
|
public String toString() {
|
||||||
|
final String divider = "-------+--------+--------\n";
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||||||
|
StringBuilder sb = new StringBuilder();
|
||||||
|
sb.append(divider);
|
||||||
|
int rowcount = 0;
|
||||||
|
for (int[] row : board) {
|
||||||
|
int colcount = 0;
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|
sb.append("| ");
|
||||||
|
for (int val : row) {
|
||||||
|
colcount++;
|
||||||
|
sb.append(val);
|
||||||
|
sb.append(colcount % 3 == 0 ? " | " : " ");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
rowcount++;
|
||||||
|
sb.append(rowcount % 3 == 0 ? "\n" : "");
|
||||||
|
sb.append(rowcount % 3 == 0 ? divider : "\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return sb.toString();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
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@ -2,6 +2,11 @@ package sudoku;
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||||||
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||||||
public class SolverMain {
|
public class SolverMain {
|
||||||
public static void main(String[] args) {
|
public static void main(String[] args) {
|
||||||
System.out.println("Hello world!");
|
Solver s = new Solver();
|
||||||
|
System.out.println(s.toString());
|
||||||
|
s.randomizeBoard();
|
||||||
|
System.out.println(s.toString());
|
||||||
|
s.solve();
|
||||||
|
System.out.println(s.toString());
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
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|
@ -1,12 +1,86 @@
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||||||
package sudoku;
|
package sudoku;
|
||||||
|
|
||||||
|
import org.junit.jupiter.api.Disabled;
|
||||||
import org.junit.jupiter.api.Test;
|
import org.junit.jupiter.api.Test;
|
||||||
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
|
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
|
||||||
|
import java.util.stream.IntStream;
|
||||||
|
|
||||||
class SolverTest {
|
class SolverTest {
|
||||||
@Test void boardTest() {
|
@Test
|
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|
void constructorTest() {
|
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Solver solver = new Solver();
|
Solver solver = new Solver();
|
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solver.solve();
|
assertNotNull(solver);
|
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|
}
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|
|
||||||
|
@Test
|
||||||
|
void setBoardTest() {
|
||||||
|
Solver solver = new Solver();
|
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|
int[][] board = new int[9][9];
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|
solver.setBoard(board);
|
||||||
|
assertEquals(board, solver.getBoard());
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|
}
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||||||
|
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||||||
|
@Test
|
||||||
|
void randomizeBoardTest() {
|
||||||
|
int[][] board = new int[9][9];
|
||||||
|
Solver solver = new Solver();
|
||||||
|
solver.randomizeBoard();
|
||||||
|
assertNotEquals(board, solver.getBoard());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@Test
|
||||||
|
void legalTest() {
|
||||||
|
Solver solver = new Solver();
|
||||||
|
assertTrue(solver.legal(0, 0, 1));
|
||||||
|
solver.setPos(0, 0, 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
IntStream.range(0, 9).forEach(i -> {
|
||||||
|
assertFalse(solver.legal(0, i, 1));
|
||||||
|
assertFalse(solver.legal(i, 0, 1));
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
assertTrue(solver.legal(5, 5, 1));
|
||||||
|
assertTrue(solver.legal(8, 8, 9));
|
||||||
|
assertTrue(solver.legal(8, 8, 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@Test
|
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|
void solverTest() {
|
||||||
|
Solver solver = new Solver();
|
||||||
|
assertFalse(solver.isSolved());
|
||||||
|
assertTrue(solver.solve());
|
||||||
assertTrue(solver.isSolved());
|
assertTrue(solver.isSolved());
|
||||||
|
|
||||||
|
solver.reset();
|
||||||
|
solver.randomizeBoard();
|
||||||
|
assertFalse(solver.isSolved());
|
||||||
|
assertTrue(solver.solve());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@Test
|
||||||
|
void resetTest() {
|
||||||
|
Solver solver = new Solver();
|
||||||
|
assertTrue(solver.solve());
|
||||||
|
solver.randomizeBoard();
|
||||||
|
solver.reset();
|
||||||
|
assertFalse(solver.isSolved());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@Test
|
||||||
|
void legalWithInvalidInputsTest() {
|
||||||
|
Solver solver = new Solver();
|
||||||
|
assertFalse(solver.legal(-1, 0, 1));
|
||||||
|
assertFalse(solver.legal(0, -1, 1));
|
||||||
|
assertFalse(solver.legal(0, 0, -1));
|
||||||
|
assertFalse(solver.legal(0, 0, 10));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@Test
|
||||||
|
@Disabled
|
||||||
|
void unsolvableTest() {
|
||||||
|
Solver solver = new Solver();
|
||||||
|
solver.setPos(0, 0, 1);
|
||||||
|
solver.setPos(0, 1, 1);
|
||||||
|
assertFalse(solver.solve());
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
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