c# - Sudoku validity check algorithm: ¿cómo funciona este código?

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Question

Estaba leyendo una pregunta publicada aquí: algoritmo de Sudoku en C #

Y una de las soluciones publicadas fue esta pieza de código.

public static bool IsValid(int[] values) {
        int flag = 0;
        foreach (int value in values) {
                if (value != 0) {
                        int bit = 1 << value;
                        if ((flag & bit) != 0) return false;
                        flag |= bit;
                }
        }
        return true;
}

La idea es que detectará duplicados en la matriz de valores; pero estoy abrumado por lo mucho que no sé. ¿Puede alguien explicarme esto?

EDIT: Gracias a todos. Tantas respuestas geniales, no sé cómo seleccionar una. Ahora tiene perfecto sentido.

Answer 1

Comprueba si los valores de la matriz son únicos. Para hacer esto, crea un entero - bandera - y establece bits en la bandera de acuerdo a los valores en la matriz de valores. Comprueba si un bit en particular ya está establecido; si lo es, entonces hay un duplicado y falla. De lo contrario, establece el bit.

Aquí hay un desglose:

public static bool IsValid(int[] values) {
        int flag = 0; // <-- Initialize your flags; all of them are set to 0000
        foreach (int value in values) { // <-- Loop through the values
                if (value != 0) { // <-- Ignore values of 0
                        int bit = 1 << value; // <-- Left-shift 1 by the current value
// Say for example, the current value is 4, this will shift the bit in the value of 1
// 4 places to the left. So if the 1 looks like 000001 internally, after shifting 4 to the 
// left, it will look like 010000; this is how we choose a specific bit to set/inspect
                        if ((flag & bit) != 0) return false; // <-- Compare the bit at the
// position specified by bit with the corresponding position in flag. If both are 1 then
// & will return a value greater than 0; if either is not 1, then & will return 0. E.g.
// if flag = 01000 and bit = 01000, then the result will be 01000. If flag = 01000 and 
//bit = 00010 then the result will be 0; this is how we check to see if the bit 
// is already set. If it is, then we''ve already seen this value, so return false, i.e. not
// a valid solution
                        flag |= bit; // <-- We haven''t seen this value before, so set the 
// corresponding bit in the flag to say we''ve seen it now. e.g. if flag = 1000 
// and bit = 0100, after this operation, flag = 1100
                }
        }
        return true; // <-- If we get this far, all values were unique, so it''s a valid
// answer.
}

Answer 2

Interesante. Almacena los números que ya encontró al establecer ese bit en el entero de bandera. Ejemplo:

• Encontró un 4
• Desplace luego el número 1 por 4 bits, lo que da como resultado la matriz de bits 00010000b
• O bien, en el flag-int (que antes era 0), el flag-int es 00010000b
• Encontró un 2
• Desplace luego el número 1 por 2 bits, lo que da como resultado la matriz de bits 00000100b
• O bien, en la bandera-int (que anteriormente era 00010000b), la bandera-int es 00010100b

También comprueba cada número si ese bit ya está establecido en el indicador-int.

Answer 3

La idea es establecer el nth bit de un número, donde n es el valor de celda. Dado que los valores de sudoku varían de 1 a 9, todos los bits encajan dentro de un rango de 0-512. Con cada valor, verifique si el bit nth ya está establecido, y si es así, hemos encontrado un duplicado. De lo contrario, establezca el nth bit en nuestro número de cheque, en este caso, la flag , para acumular los números que ya se han utilizado. Es una forma mucho más rápida de almacenar datos que una matriz.

Answer 4

Realmente una buena idea

Básicamente, utiliza una bandera int (inicialmente establecida en cero) como una "matriz de bits"; para cada valor, comprueba si el bit correspondiente en el indicador está establecido, y si no lo está, lo establece.

Si, en cambio, esa posición de bit ya está establecida, sabe que ya se ha visto el valor correspondiente, por lo que la pieza de Sudoku no es válida.

Más en detalle:

public static bool IsValid(int[] values)
{
    // bit field (set to zero => no values processed yet)
    int flag = 0;
    foreach (int value in values)
    {
        // value == 0 => reserved for still not filled cells, not to be processed
        if (value != 0)
        {
            // prepares the bit mask left-shifting 1 of value positions
            int bit = 1 << value; 
            // checks if the bit is already set, and if so the Sudoku is invalid
            if ((flag & bit) != 0)
                return false;
            // otherwise sets the bit ("value seen")
            flag |= bit;
        }
    }
    // if we didn''t exit before, there are no problems with the given values
    return true;
}

Answer 5

Vamos a trabajar a través de él. values = 1,2,3,2,5

Iteración 1:

bit = 1 << 1 bit = 10

if(00 & 10 != 00) false

flag |= bit flag = 10

Iteración 2:

bit = 1 << 2 bit = 100

if(010 & 100 != 000) false

flag |= bit flag = 110

Iteración 3:

bit = 1 << 3 bit = 1000

if(0110 & 1000 != 0000) false

flag |= bit flag = 1110

Iteración 4:

bit = 1 << 2 bit = 100

if(1110 & 0100 != 0000) TRUE Esto se evalúa como verdadero, lo que significa que encontramos un doble y devolvemos falso

Answer 6

 int bit = 1 << value; //left bit shift - selects the bit that corresponds to value
 if ((flag & bit) != 0) return false; //bitwise AND - checks the flag to see whether bit is already set
 flag |= bit; // bitwise OR - sets the bit in the flag