【教学类-43-17】4宫格数独、9宫格数独（2*2、3*3可算全部数字）
2024-01-10 10:29:32
作品展示：
4宫格 2*2格子里包含1-4
9宫格3*3格子里包含1-9
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背景需求：
大4班 一位男孩做9宫格数独题：提出质疑：“这个数独题有问题，！”
“不会有问题，这是电脑程序写出来的”
他没有申辩，又拿了几张5宫格，完成后再次做那张9宫格
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然后我走到他身边拍照时，他再次提出：”这个题目有问题，算不出！“
”哪里有问题？“我问
他说不上来，再次强调：”我家里的数独题不是这个样子的！这个有问题的！“
我突然想起了九宫格”3*3“小格里必须填满1-9数字的1.0版规则，于是指着左上角的3*3格子问他
“你是不是说，”这里的9个格子应该是填满1-9的“
”嗯“他点头，”就是这样！这个没法填！”
“你说的对，其实九宫格数独除了横向 和纵向 推算数字，还有一个方法就是这种3*3格子里的填写，这个小格子里面都有2个1，肯定是不对的，没法凑满1-9，但是我这份里面只能横向和纵向推算。”
“那这个就不对了！”
“嗯，这是另一种9宫格数独题，你可以试试，只能横着、竖着算！9个小格子就别看了！”
最后结束时，这套只能横向、纵向推算的九宫格题还真被他完成了！
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思考：
这位男孩有9宫格数独的经验，因此知道正确的9宫格是3*3格子9套组成的，最初我也是用生成样式的代码制作的9宫格，但是它不能通用3-8宫格，所以把代码修改成只能横纵判断的样式
而且我发现真正能够让小格子包含所有的数字的只有4宫格（2*2=4）和9宫格（3*3=9），数量很少。
今天大四班男孩的提问，让我发现9宫格样式需要包含小格子判断的元素。
结论：
因此投放4宫格、9宫格数独时，应该使用1.0的代码（考虑小格子包含所有数字、考虑横纵）
在3、5、6、7、8宫格时，采用10.0的样式（只考虑横纵，小格子无法包含所有数字）
素材准备：
对A4的4宫格、9宫格模板进行修改，将它画成小格子
中线加粗
4宫格 一页12个
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9宫格 一页6个
代码展示：
# 测试11*11格，2*2一共4套3*3 宫格
'''
目的：数独21 九宫格3小格正好等于1-9，4宫格2小格正好等于1-4，套用A4横版模板6套.控制空格数量
作者：阿夏（参考）
时间：2024年1月10日 13:35
'''
import random
from win32com.client import constants,gencache
from win32com.client.gencache import EnsureDispatch
from win32com.client import constants # 导入枚举常数模块
import os,time
import docx
from docx import Document
from docx.shared import Pt
from docx.shared import RGBColor
from docx.enum.text import WD_PARAGRAPH_ALIGNMENT
from docx.oxml.ns import qn
from docxtpl import DocxTemplate
import pandas as pd
from docx2pdf import convert
from docx.shared import RGBColor
# 生成题库
import random
import copy
num=int(input('生成几份\n'))
# 制作"单元格"# 几宫格
hsall=int(input('请输入4或9\n'))
hs=hsall
kk=int(input('空格数量，输入5，就是50%，就是空一半）\n'))
# 因为有3-9的不同word模板，其中3-4模板一页生成9套，5-9模板一页生成6套，这里直接生成边长
ll=['4','9'] # 如果输入345
mm=['43','32']# 3对应的套数是4*3套
nn=['24','24']# 3对应的写入单元格的数字大小36磅
for r in range(len(ll)):
if hsall ==int(ll[r]):
# 底边几套.底边看有2份
db=int(mm[r][0])
# int(input('底边几套? 3\n'))
# 侧边几套 侧边看也是2份
print(db )
cb=int(mm[r][1])
# int(input('侧边几套? 2\n'))
print(cb)
size=int(nn[r])
print(size) # 写入单元格数字的大小（撑满格子）
# 新建一个”装N份word和PDF“的临时文件夹
imagePath1=r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\数独\零时Word'
if not os.path.exists(imagePath1): # 判断存放图片的文件夹是否存在
os.makedirs(imagePath1) # 若图片文件夹不存在就创建
# 计算不同模板中的单元格坐标，放在bg里
# 棋盘格子数量，
# 如果正方形：底边2*侧边2，就是3*3宫格 2*2=4套，底边边格子数量就是3*2+1=7，侧边格子数量就是3*2+1=7，
# 如果长方形：底边3*侧边2，就是3*3宫格，3*2=6套 底边格子数量就是3*3+2=11，侧边格子数量就是3*2+1=7，
# if db==cb:
db_size = hs*db+db-1
cb_size= hs*cb+cb-1
print('{}宫格排列底{}侧{}共{}套,底边格子数{}'.format(hs,db,cb,db*cb,db_size ))
print('{}宫格排列底{}侧{}共{}套,侧边格子数{}'.format(hs,db,cb,db*cb,cb_size ))
# 确定每个宫格的左上角坐标 00 04 40 44
bgszm=[]
for a in range(0,cb_size,hs+1): # 0-11每隔4，写一个坐标 侧边y
for b in range(0,db_size,hs+1): # 0-11每隔4，写一个坐标 侧边x
bgszm.append('{}{}'.format('%02d'%a,'%02d'%b))
print(bgszm)
# 3宫格排列底3侧2共6套,底边格子数11
# 3宫格排列底3侧2共6套,侧边格子数7
# ['0000', '0004', '0008', '0400', '0404', '0408']
# 转为元祖
start_coordinates = [(int(s[0:2]), int(s[2:4])) for s in bgszm]
cell_coordinates = []
# 推算每个起始格子后面的单元格数字
for start_coord in start_coordinates:
i, j = start_coord
subgrid_coordinates = []
for x in range(hs):
for y in range(hs):
subgrid_coordinates.append((i + x, j + y))
cell_coordinates.append(subgrid_coordinates)
# 打印结果（元祖样式）
bg=[]
for coordinates in cell_coordinates:
# print(coordinates) # [(4, 8), (4, 9), (4, 10), (5, 8), (5, 9), (5, 10), (6, 8), (6, 9), (6, 10)]
for c in coordinates:
print(c) # 元组 (1, 2) 样式
s = ''.join(str(num).zfill(2) for num in c) # zfill将元组 (1, 2) 转换为字符串 '0102' 特别是（5,10）这种必须转成2个数字0510
print(str(s)) # '12'
bg.append(s) # '0102'
print(bg)
# 生成PDf
P=[]
for z in range(num):
P.clear()
# 制作4份数据
for j in range(db*cb): # 3宫格，4*3=12套
# ————————————————
# 版权声明：本文为CSDN博主「Vaeeeeeee」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
# 原文链接：https://blog.csdn.net/m0_46366547/article/details/131334720
def generate_sudoku_board():
# 创建一个9x9的二维列表，表示数独棋盘
board = [[0] * hs for _ in range(hs)]
# 递归函数，用于填充数独棋盘的每个单元格
def filling_board(row, col):
# 检查是否填充完成整个数独棋盘
if row == hs:
return True
# 计算下一个单元格的行和列索引
next_row = row if col < hs-1 else row + 1
next_col = (col + 1) % hs
import math
r = int(math.sqrt(hs))
print(r)
# 获取当前单元格在小九宫格中的索引
box_row = row // r
box_col = col // r
# 随机生成1到9的数字
numbers = random.sample(range(1, hs+1), hs)
for num in numbers:
# 检查行、列、小九宫格是否已经存在相同的数字
if num not in board[row] and all(board[i][col] != num for i in range(hs)) and all(num != board[i][j] for i in range(box_row*r, box_row*r+r) for j in range(box_col*r, box_col*r+r)):
board[row][col] = num
# 递归填充下一个单元格
if filling_board(next_row, next_col):
return True
# 回溯，将当前单元格重置为0
board[row][col] = 0
return False
# 填充数独棋盘
filling_board(0, 0)
return board
# 这一块是按照等级随机产生空格，数量不稳定，
# def create_board(level): # level数字越大代表游戏难度越大,空白格子越多
# """
# 生成一个随机的数独棋盘,空白格少
# """
# board = generate_sudoku_board()
# board1 = copy.deepcopy(board)
# for i in range(hs*hs):
# row = i // hs
# col = i % hs
# if random.randint(0, hs) < level: # 随机数量
# board1[row][col] = 0 # 格子填充为0
# return (board,board1)
# if hs==9:
# v = create_board(5)[1]
# print(v)
# if hs==4:
# v = create_board(3)[1]
# print(v)
# 定量出现空白格子
def create_board(): # level数字越大代表游戏难度越大
"""
生成一个随机的数独棋盘,空白格少
"""
board = generate_sudoku_board()
board1 = copy.deepcopy(board)
blanks = random.sample(range(hs*hs), int(hs*hs*kk/10))
for i in blanks:
row = i // hs
col = i % hs
board[row][col] = 0
# if random.randint(0, hs) < level:
# board1[row][col] = 0
return board
v = create_board()
# 数字越小，空格少
# 数字大，空格多
# 这里无法控制空格的数量
# 提取每个元素
for a1 in v: # 第一次读取，[a,b][c,d][e,f]的内容-列表
for a2 in a1: # 第二次读取，[a,b,c,d,e,f]的内容-元素
if a2==0: # 如果某个元素==0，就替换成空
P.append('')
else: # 如果某个元素非0，就写入本身的数字
P.append(a2)
print(P)
print(len(P))
Q=P
doc = Document(r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\数独\数独长方形({}宫格）小格.docx'.format(hs))
#
table = doc.tables[0] # 表0，表2 写标题用的
# 标题写入3、5单元格
for t in range(0,len(bg)): # 0-5是最下面一行，用来写卡片数字
pp=int(bg[t][0:2]) #
qq=int(bg[t][2:4])
k=str(Q[t]) # 提取list图案列表里面每个图形 t=索引数字
print(pp,qq,k)
# 图案符号的字体、大小参数
run=table.cell(pp,qq).paragraphs[0].add_run(k) # 在单元格0,0(第1行第1列)输入第0个图图案
run.font.name = '黑体'#输入时默认华文彩云字体
# run.font.size = Pt(46) #输入字体大小默认30号 换行（一页一份大卡片
run.font.size = Pt(size) #是否加粗
# run.font.color.rgb = RGBColor(150,150,150) #数字小，颜色深0-255
run.font.color.rgb = RGBColor(50,50,50) #数字小，颜色深0-255
run.bold=True
# paragraph.paragraph_format.line_spacing = Pt(180) #数字段间距
r = run._element
r.rPr.rFonts.set(qn('w:eastAsia'), '黑体')#将输入语句中的中文部分字体变为华文行楷
table.cell(pp,qq).paragraphs[0].alignment = WD_PARAGRAPH_ALIGNMENT.CENTER#居中
doc.save(r'C:\Users\jg2yXRZ\OneDrive\桌面\数独\零时Word\{}.docx'.format('%02d'%(z+1)))#保存为XX学号的电话号码word
time.sleep(2)
from docx2pdf import convert
# docx 文件另存为PDF文件
inputFile = r"C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/零时Word/{}.docx".format('%02d'%(z+1))# 要转换的文件：已存在
outputFile = r"C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/零时Word/{}.pdf".format('%02d'%(z+1)) # 要生成的文件：不存在
# 先创建 不存在的 文件
f1 = open(outputFile, 'w')
f1.close()
# 再转换往PDF中写入内容
convert(inputFile, outputFile)
print('----------第4步：把都有PDF合并为一个打印用PDF------------')
# 多个PDF合并（CSDN博主「红色小小螃蟹」，https://blog.csdn.net/yangcunbiao/article/details/125248205）
import os
from PyPDF2 import PdfMerger
target_path = 'C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/零时Word'
pdf_lst = [f for f in os.listdir(target_path) if f.endswith('.pdf')]
pdf_lst = [os.path.join(target_path, filename) for filename in pdf_lst]
pdf_lst.sort()
file_merger = PdfMerger()
for pdf in pdf_lst:
print(pdf)
file_merger.append(pdf)
file_merger.write("C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/（打印合集）05长方形数独宫格21.0 {}宫格{}乘{}等于{}套（{}人{}份）.pdf" .format(hs,db,cb,db*cb,num,num))
file_merger.close()
# doc.Close()
# # print('----------第5步：删除临时文件夹------------')
import shutil
shutil.rmtree('C:/Users/jg2yXRZ/OneDrive/桌面/数独/零时Word') #递归删除文件夹，即：删除非空文件夹
time.sleep(3) # 防止转换时报错，预留生成时间
终端输入：
1份4宫格：1页上有12套题
1份9宫格，1页上有6套题
、9宫格有难度，抽30%的空格
4宫格抽取一半空 8空
9宫格抽30%空，24空
结论：
4宫格 2*2格子里包含1-4
9宫格3*3格子里包含1-9
多了一种排除方法，能增加幼儿的计算效率
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文章来源:https://blog.csdn.net/reasonsummer/article/details/135493986
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