SUDOKU Leandro Ramírez M. Alejandro Suarez P.
0954118 0954057
El presente proyecto tiene como objetivo principal enfrentar a los estudiantes del curso al diseño de la solución de un problema, utilizando estructuras estructuras de datos.
Universidad del Valle sede Buga Fundamentos De Análisis y Diseño De Algoritmos FADA Andrés Fernando Velasco 10/05/2013
Objetivos Objetivo General Enfrentarnos al diseño de la solución de un problema, utilizando estructuras de datos.
Objetivos Específicos Realizar análisis de complejidad de las operaciones que permiten solucionar el problema. Implementar en un lenguaje de alto nivel las estructuras de datos y una solución funcional del problema.
El Problema Implementar en una aplicación el juego Sudoku con las siguientes características:
La aplicación debe solicitar el ingreso de una configuración inicial, el archivo debe ser formato txt. Para esto, la información acerca de los números y sus posiciones se debe leer de un archivo que tiene el siguiente formato: 96--74--8 1-8-2-649 -54-----821-37-96 --------7-5-61-24 -----3-6--7-4---6-2-9-173
Se debe tener una interfaz gráfica que permita ver el estado actual del juego. Cuando el usuario desee insertar un número n en la fila f y columna c, se debe verificar que no esté ni en la fila f ni en la columna c. En caso de estarlo, se muestra un mensaje indicando que no se hizo el ingreso del número al tablero, en caso contrario, se muestra en el tablero el número y se considera una jugada válida. Cada vez que se realice una jugada válida se debe verificar si se completó el Sudoku. En tal caso se debe mostrar un mensaje. La aplicación debe tener una opción Deshacer que permita eliminar la última jugada válida. Se podrá aplicar tantas veces esta acción como jugadas válidas previas se hayan realizado. Se debe incluir la opción Rehacer que permita realizar un movimiento que se había eliminado, esto es, una jugada sobre la que se había aplicado Deshacer. La aplicación debe tener una opción Jugada sugerida dada una fila f y una columna c seleccionada por el usuario. La sugerencia puede consistir, por ejemplo, en un número que no esté ni en la fila f ni en la columna c y que no haya sido eliminado previamente de esa posición. Utilice otras estrategias adicionales que “puedan” llevar a completar una solución. La aplicación debe tener un historial de todas las jugadas realizadas. Incluidas las de Deshacer y Rehacer. Se debe incluir una opción Ver Jugadas que permita
ver para cada jugada realizada la posición, el número y el tipo de acción, esto es, Deshacer, Rehacer o Nueva.
Descripción del Juego El Sudoku se presenta como una tabla de 9×9, compuesta por subtablas de 3×3 denominadas "regiones". Al inicio del juego algunas celdas pueden contener números. El objetivo es rellenar las celdas vacías con un número en cada una de ellas, de tal forma que cada fila, columna y región contenga los números de 1 a 9 sólo una vez. En la figura 1 se muestra un ejemplo de un posible estado inicial del juego. Los números que hacen parte del estado inicial no se pueden modificar. El juego inicia al seleccionar en cada jugada una posición del tablero (que no tenga números dados en la configuración inicial) e indicar el número a colocar. Se debe verificar que el número que se desea colocar no esté ni en fila ni en la columna seleccionada. Además, el número debe estar entre 1 y 9 (ambos incluidos).
Figura 1
El juego termina cuando cada posición del tablero tiene un número y cada fila, columna y región contiene los números del 1 al 9. En la figura 2 se muestra un ejemplo de estado final del juego.
Figura 2
DEFINICION DE OPERACIONES Clase LimitadorCaracteres.java Clase que limita los caracteres que se podrán digitar en los campos del sudoku a solo numéricos. Métodos insertString (): Método al que llama el editor cada vez que se intenta insertar caracteres. El método comprueba que no se sobrepasa el límite. Si es así llama al método de la clase padre para que se inserten los caracteres. Si se sobrepasa el límite, retorna sin hacer nada. Clase Logica.java Clase que implementa la lógica del juego. Se encarga de las estructuras de datos, de las validaciones de las jugadas, de la sugerencia de jugada, de verificar si ya esta completo el sudoku. Métodos InicioJuego (): Método que almacena en la matriz los numero cargados por defecto del tablero. Jugada (): Valida la jugada realizada estableciendo límites, retorna true si la jugada es valida y false sino lo es contrario validaJugada (): Método que valida que el numero ingresado no se encuentre ni en la fila, ni el la columna, ni región, retorna true si la jugada es valida y false si la jugada no es valida validaFila (): Valida la fila dentro de los limites enviados por parámetro, retorna false si encuentra el número y true si no lo encuentra validaColumna (): Valida la columna dentro de los limites enviados por parámetro, retorna false si encuentra el numero y true si no lo encuentra validaRegion (): Valida la región dentro de los limites enviados por parámetro, retorna false si encuentra el numero y true si no lo encuentra sugerencia (): Método encargado de sugerir un número para la fila, columna y región donde se solicite. ganador (): Recorre toda la matriz y retorna true si esta llena (ganador), sino esta llena retorna false (aun no hay ganador) vaciarStack (): Método que elimina las pilas para cuando se ha seleccionado o cargado un nuevo juego reiniciarTablero (): Método encargado de reiniciar todos los valores de la matriz.
Clase ModeloTabla Clase encargada de retornar si las celdas de la tabla del historial del juego serán editables o no Métodos isCellEditable(): Retorna False si las celdas serán editables Clase VentanaSudoku Clase encargada de toda la interfaz del juego, de leer el archivo de texto (txt), de mostrar los respectivos mensajes de sugerencia y de error. Métodos agregarBarraMenu(): Método encargado de agregar a la interfaz la barra del menú. agregarPaneles():Método encargado de agregar a la interfaz los paneles donde se ubicarán la tabla del historial de jugadas, los botones de deshacer, rehacer y el tablero del sudoku. agregarBotonesJuego():Método encargado de agregar a la interfaz los dos botones de Deshacer y Rehacer. agregarHistorial():Método encargado de agregar a la interfaz la tabla del historial de jugadas. agregarCajasTexto(): Método encargado de agregar a la interfaz el tablero del sudoku. validarJugada(): Método encargado de validar si se tecleo la letra especial (Letra s o S) para solicitar sugerencia, o si fue un número para así verificar si es posible el ingreso de esta o no. pintaTablero(): Método encargado de delinear los bordes de cada región del tablero del sudoku. actionPerformed(): Método encargado para los eventos para esta clase. agregaJugadasHistorial(): Método encargado de agregar a la tabla del historial la jugada ya sea deshacer o rehacer. reiniciarJuego(): Método que vacía las pilas, restablece el historial, esto siempre y cuando se cargue un nuevo juego. cargarArchivoJuego(): Método encargado de leer el archivo de texto(txt). ayudaAplicacion(): Método que retorna un mensaje que contiene las instrucciones del juego.
INCORPORACION DE LAS ESTRUCTURAS DE DATOS PARA LA SOLUCION DEL PROBLEMA Se ha utilizado la estructura de datos Pila para las opciones de Deshacer y Rehacer, para poder solucionar el problema planteado de poder deshacer la última jugada valida realizada, aplicable como tantas jugadas validas se hayan llevado a cabo, así como también rehacer la ultima jugada valida deshecha, aplicable como tantas jugadas validas deshechas existan.
ANALISIS FORMAL DE COMPLEJIDAD Luego de cargar el archivo de texto (txt) se mostrará una interfaz como esta:
El comportamiento de la lectura del archivo es Constante Θ (1), puesto que siempre tendrá que leer 9 filas y 9 columnas sin repetición de ninguna. Cuando se digite un número se verifica que el número no se encuentre en la fila, columna o región, de ser así se le mostrará un mensaje como el siguiente:
En cuanto a la búsqueda en la región, búsqueda horizontal y búsqueda vertical del número el comportamiento de cada uno de estos procesos es Θ(n), puesto que va a tener que recorrer todas las casillas ya sea de la región, línea horizontal o línea vertical para luego poder ejecutar la acción correspondiente. Si el número ingresado no se encuentra en la región, fila ni columna, se procede a colocar el número en la casilla, agregar el registro a la tabla del historial, y se habilita el botón deshacer.
Cuando el juego es completado se mostrara un mensaj e que indicara el fin del juego, y la cantidad de movimientos realizados.
El comportamiento de la función que verifica cuando se realiza una jugada nueva, jugada Deshacer o jugada Rehacer, si el Sudoku ya esta completo en el peor de los casos será de: Para una jugada sugerida se debe presionar la tecla S, y el programa le sugerirá un número (si existe) para la casilla seleccionada, el comportamiento de la función que sugiere un número en el peor de los casos será
puesto que empezará a evaluar desde el número 1, a ver si se puede sugerir, de no ser así avanzará al número 2 y así sucesivamente en caso de no encontrar, si llega al número 9 y no encontró numero posible retorna el mensaje de error, así:
