LeetCode（36）： 有效的數獨

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題目描述：

判斷一個 9x9 的數獨是否有效。只需要根據以下規則，驗證已經填入的數字是否有效即可。

1. 數字 1-9 在每一行只能出現一次。
2. 數字 1-9 在每一列只能出現一次。
3. 數字 1-9 在每一個以粗實線分隔的 3x3 宮內只能出現一次。

上圖是一個部分填充的有效的數獨。

數獨部分空格內已填入了數字，空白格用 '.' 表示。

示例 1:

輸入:
[
  ["5","3",".",".","7",".",".",".","."],
  ["6",".",".","1","9","5",".",".","."],
  [".","9","8",".",".",".",".","6","."],
  ["8",".",".",".","6",".",".",".","3"],
  ["4",".",".","8",".","3",".",".","1"],
  ["7",".",".",".","2",".",".",".","6"],
  [".","6",".",".",".",".","2","8","."],
  [".",".",".","4","1","9",".",".","5"],
  [".",".",".",".","8",".",".","7","9"]
]
輸出: true

示例 2:

輸入:
[
  ["8","3",".",".","7",".",".",".","."],
  ["6",".",".","1","9","5",".",".","."],
  [".","9","8",".",".",".",".","6","."],
  ["8",".",".",".","6",".",".",".","3"],
  ["4",".",".","8",".","3",".",".","1"],
  ["7",".",".",".","2",".",".",".","6"],
  [".","6",".",".",".",".","2","8","."],
  [".",".",".","4","1","9",".",".","5"],
  [".",".",".",".","8",".",".","7","9"]
]
輸出: false
解釋: 除了第一行的第一個數字從 5 改為 8 以外，空格內其他數字均與 示例1 相同。
     但由於位於左上角的 3x3 宮內有兩個 8 存在, 因此這個數獨是無效的。

說明:

• 一個有效的數獨（部分已被填充）不一定是可解的。
• 只需要根據以上規則，驗證已經填入的數字是否有效即可。
• 給定數獨序列只包含數字 1-9 和字符 '.' 。
• 給定數獨永遠是 9x9 形式的。

解題思路：

這道題讓我們驗證一個方陣是否為數獨矩陣。判斷標准是看各行各列是否有重復數字，以及每個小的3x3的小方陣里面是否有重復數字，如果都無重復，則當前矩陣是數獨矩陣，但不代表該數獨矩陣有解，只是單純的判斷當前未填完的矩陣是否是數獨矩陣。

根據數獨矩陣的定義，在遍歷每個數字的時候，就看看包含當前位置的行和列以及3x3小方陣中是否已經出現該數字，那么我們需要三個標志矩陣，分別記錄各行，各列，各小方陣是否出現某個數字，其中行和列標志下標很好對應，就是小方陣的下標需要稍稍轉換一下。

C++解法一：

class Solution {
public:
    bool isValidSudoku(vector<vector<char> > &board) {
        if (board.empty() || board[0].empty()) return false;
        int m = board.size(), n = board[0].size();
        vector<vector<bool> > rowFlag(m, vector<bool>(n, false));
        vector<vector<bool> > colFlag(m, vector<bool>(n, false));
        vector<vector<bool> > cellFlag(m, vector<bool>(n, false));
        for (int i = 0; i < m; ++i) {
            for (int j = 0; j < n; ++j) {
                if (board[i][j] >= '1' && board[i][j] <= '9') {
                    int c = board[i][j] - '1';
                    if (rowFlag[i][c] || colFlag[c][j] || cellFlag[3 * (i / 3) + j / 3][c]) return false;
                    rowFlag[i][c] = true;
                    colFlag[c][j] = true;
                    cellFlag[3 * (i / 3) + j / 3][c] = true;
                }
            }
        }
        return true;
    }
};