不使用 numpy.array 的二维数组 9x9 整数（MutableSequence 的子类）

Question

几天前，我发现了下一个如何通过从 collections.abc 子类化 MutableSequence 来实现自定义列表类的示例。

class TypedList(MutableSequence):

    def __init__(self, oktypes, *args):
        self.oktypes = oktypes
        self.list = list()
        self.extend(list(args))

    def check(self, v):
        if not isinstance(v, self.oktypes):
            raise TypeError(v)

    def __len__(self): return len(self.list)

    def __getitem__(self, i): return self.list[i]

    def __delitem__(self, i): del self.list[i]

    def __setitem__(self, i, v):
        self.check(v)
        self.list[i] = v

    def insert(self, i, v):
        self.check(v)
        self.list.insert(i, v)

    def __str__(self):
        return str(self.list)

TypedList的使用示例：

    tl = TypedList(int)
    # ok
    tl.append(1)
    # next TypeError will be raised
    tl.append('1')

我的问题：

我想知道是否有方法以类似的方式实现二维数独数组（MutableSequence）类来在游戏中管理数独数组？

为了给您一个想法，下面您可以看到 SudokuArray(MutableSequence) 的可能实现（非操作）：

class SudokuArray(MutableSequence):

    def __init__(self, n_rows=9, n_columns=9, init_value=None):
        self.n_rows = n_rows
        self.n_columns = n_columns
        self.array = [[init_value for _ in range(0, self.n_columns, 1)] for _ in range(0, self.n_rows, 1)]

    def check(self, row_number, column_number, number):
        if number in self.get_row_values(row_number) or
                                         number in self.get_column_values(column_number) or
                                         number in self.get_nonet_values(row_number, column_number)):
            raise ExistentNumberError("Existent number in row, column or nonet",
                                      number, row_number, column_number)

    def __len__(self): return self.n_rows, self.n_columns

    def __getitem__(self, row_number, column_number): return self.array[column_number][row_number]

    def __delitem__(self, row_number, column_number): del self.array[column_number][row_number]

    def __setitem__(self, row_number, column_number, number):
        self.check(number, row_number, column_number)
        self.array[column_number][row_number] = number

    def insert(self, row_number, column_number, number):
        self.check(row_number, column_number, number)
        self.array.insert(row_number, column_number, number)

    def __str__(self):
        return str(self.array)

    def get_row_values(self, row_number):
        # todo implement get_row_values method
        pass

    def get_column_values(self, column_number):
        # todo implement get_column_values method
        pass

    def get_nonet_values(self, row_number, column_number):
        # todo implement get_nonet_values method
        pass

class ExistentNumberError(Exception):
    def __init__(self, message, number, row_number, column_number):
        super().__init__(message)
        self.number = number
        self.row_number = row_number
        self.column_number = column_number

数独数组的使用示例：

    sudoku_array = SudokuArray()
    sudoku_array[0][0] = 1
    # next ExistentNumberError will be raised
    sudoku_array[0][0] = 1

当然我可以使用 numpy.array 但我认为我们的 9x9 数组使用 numpy 非常简单。我也想避免依赖。

有什么想法吗？

Answer 1

您的尝试中存在以下问题：

• if

  中的

  check

  语句缺少左括号。

• __len__

  应该返回一个数字，而不是一个元组。

• __getitem__

  和类似方法不应采用两个索引参数，而应采用一个。然而，这个参数可以是一个元组（2 个坐标）
• 数独总是具有相同的行数和列数，因此我不会为行数和列数设置单独的构造函数参数。只有一个参数。

• insert

  和

  __delitem__

  方法不应在数独上使用：您不想更改任何行上的条目数。在下面的更正中，我仍然会包含它们，因为也许你有充分的理由？

• get_***_values

  方法未实现。

这是建议的代码：

from collections.abc import MutableSequence
from math import isqrt

class SudokuArray(MutableSequence):

    def __init__(self, size=9, init_value=None):
        self.size = size
        self.array = [[init_value for _ in range(self.size)] for _ in range(self.size)]

    def check(self, row_number, column_number, number):
        if (number in self.get_row_values(row_number) or
                  number in self.get_column_values(column_number) or
                  number in self.get_nonet_values(row_number, column_number)):
            raise ExistentNumberError("Existent number in row, column or nonet",
                                      number, row_number, column_number)

    def __len__(self):
        return self.size * self.size

    def __getitem__(self, coordinates): 
        return self.array[coordinates[0]][coordinates[1]]

    def __delitem__(self, coordinates): 
        del self.array[coordinates[0]][coordinates[1]]

    def __setitem__(self, coordinates, number):
        self.check(coordinates[0], coordinates[1], number)
        self.array[coordinates[0]][coordinates[1]] = number

    def insert(self, coordinates, number):
        self.check(coordinates[0], coordinates[1], number)
        self.array[coordinates[0]].insert(coordinates[1], number)

    def __str__(self):
        return "\n".join(" ".join(map(str, row)) for row in self.array).replace("None", ".")
                         
    def get_row_values(self, row_number):
        return self.array[row_number][:]

    def get_column_values(self, column_number):
        return [row[column_number] for row in self.array]

    def get_nonet_values(self, row_number, column_number):
        width = isqrt(self.size)
        row_number -= row_number % width
        column_number -= column_number % width
        return [val for row in self.array[row_number:row_number+width]
                    for val in row[column_number:column_number+width]]

使用示例：

sudoku = SudokuArray()
sudoku[1, 2] = 9
sudoku[2, 3] = 8
sudoku[5, 5] = 4
sudoku[4, 4] = 3
sudoku[3, 3] = 6
print(sudoku)