public void Solve()
{
SudokuBoard sudokuBoard = Transform(Sudoku);
IChromosome chromosome = new SudokuPermutationsChromosome(sudokuBoard);
var fitness = new SudokuFitness(sudokuBoard);
var selection = new EliteSelection();
var crossover = new UniformCrossover();
var mutation = new UniformMutation();
var population = new Population(5000, 5000, chromosome);
var ga = new GeneticAlgorithm(population, fitness, selection, crossover, mutation)
{
Termination = new OrTermination(new ITermination[]
{
new FitnessThresholdTermination(0),
new GenerationNumberTermination(100)
})
};
ga.Start();
var bestIndividual = ((ISudokuChromosome)ga.Population.BestChromosome);
var solutions = bestIndividual.GetSudokus();
Sudoku = Transform(solutions[0]);
}
public void Evolve_SimpleSudokuRandomPermutationsChromosome_Progressed()
{
var sudoku = SudokuTestHelper.CreateBoard();
//the Random permutations chromosome should make significant progresses over 3 generations with 5 individuals
var chromosome = new SudokuRandomPermutationsChromosome(sudoku, 2, 3);
var fitness1 = new SudokuFitness(sudoku).Evaluate((ISudokuChromosome)chromosome);
var fitness2 = SudokuTestHelper.Eval(chromosome, sudoku, 5, fitness1 + 20, 3);
Assert.GreaterOrEqual(fitness2, fitness1 + 20);
}
public static double Eval(IChromosome sudokuChromosome, Sudoku sudokuBoard, int populationSize, double fitnessThreshold, int generationNb)
{
var fitness = new SudokuFitness(sudokuBoard);
var selection = new EliteSelection();
var crossover = new UniformCrossover();
var mutation = new UniformMutation();
var population = new Population(populationSize, populationSize, sudokuChromosome);
var ga = new GeneticAlgorithm(population, fitness, selection, crossover, mutation)
{
Termination = new OrTermination(new ITermination[]
{
new FitnessThresholdTermination(fitnessThreshold),
new GenerationNumberTermination(generationNb)
})
};
ga.Start();
var bestIndividual = ((ISudokuChromosome)ga.Population.BestChromosome);
var solutions = bestIndividual.GetSudokus();
return(solutions.Max(solutionSudoku => fitness.Evaluate(solutionSudoku)));
}
static void Main(string[] args)
{
//Menu numéro 1 de choix de la grille à jouer
Console.WriteLine("\n\n\n TP1 - Résolution de Sudoku par différentes méthodes\n");
Console.WriteLine("1. Grille Initiale");
Console.WriteLine("2. Grille Easy");
Console.WriteLine("3. Grille Hardest");
Console.WriteLine("4. Grille Top 95");
Console.WriteLine("5. Quitter la résolution de Sudoku");
Console.WriteLine("\n=> Entrez votre choix: ");
int choix;
//Test de conformité du choix
try
{
choix = int.Parse(Console.ReadLine());
}
catch (Exception e)
{
choix = -1;
Console.WriteLine("\n\nSaisie invalide\n\n");
}
//Initialisation du detecteur de grille
int numSudo;
switch (choix)
{
case 1:
Console.WriteLine("Grille Initiale");
//Le detecteur prend un chiffre de 1 à 4 en fonction de la grille choisie
numSudo = 1;
//L'initialisation du Sudoku se lance en prenant en argument ce detecteur
Sudoku(numSudo);
break;
case 2:
Console.WriteLine("Grille Easy");
numSudo = 2;
Sudoku(numSudo);
break;
case 3:
Console.WriteLine("Grille Hardest");
numSudo = 3;
Sudoku(numSudo);
break;
case 4:
Console.WriteLine("Grille Top 95");
numSudo = 4;
Sudoku(numSudo);
break;
case 5:
Console.WriteLine("Vous avez choisi de quitter le programme.");
Console.ReadLine();
break;
}
//Initialisation du Sudoku
void Sudoku(int n)
{
//Initialisation des variables
String text;
int i, j;
i = 0;
j = 0;
int k = 0;
//Création de l'objet Sudoku en fonction du detecteur
if (n == 1)
{
//Création d'une liste de 0
int[] grid = new int[] { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
Noyau.Sudoku recup = new Noyau.Sudoku(grid);
Console.WriteLine(recup.ToString());
//Envoi de l'objet dans le solveur
Sudoku_Solver(1, recup);
}
if (n == 2)
{
Noyau.Sudoku recup = new Sudoku();
text = getLine("Sudoku_Easy50.txt", -1);
char[] b = new char[text.Length];
using (StringReader sr = new StringReader(text))
{
while (k != 81)
{
if (j == 9)
{
i++;
j = 0;
}
sr.Read(b, 0, 1);
recup.SetCell(i, j, Int32.Parse(b));
j++;
k++;
}
}
Console.WriteLine(recup.ToString());
Sudoku_Solver(2, recup);
}
if (n == 3)
{
Noyau.Sudoku recup = new Sudoku();
text = getLine("Sudoku_hardest.txt", -1);
char[] b = new char[text.Length];
using (StringReader sr = new StringReader(text))
{
while (k != 81)
{
if (j == 9)
{
i++;
j = 0;
}
sr.Read(b, 0, 1);
recup.SetCell(i, j, Int32.Parse(b));
j++;
k++;
}
}
Sudoku_Solver(3, recup);
}
if (n == 4)
{
Noyau.Sudoku recup = new Sudoku();
text = getLine("Sudoku_top95.txt", -1);
char[] b = new char[text.Length];
using (StringReader sr = new StringReader(text))
{
while (k != 81)
{
if (j == 9)
{
i++;
j = 0;
}
sr.Read(b, 0, 1);
recup.SetCell(i, j, Int32.Parse(b));
j++;
k++;
}
}
Sudoku_Solver(4, recup);
}
}
void Sudoku_Solver(int n, Sudoku s)
{
//Menu numéro 2 du choix de la méthode de resolution
Console.WriteLine("\nChoisissez parmis les différentes méthodes à disposition: \n\n");
Console.WriteLine(" 1. Algorithme génétique");
Console.WriteLine(" 2. SMT OR-Tools");
Console.WriteLine(" 3. CSP ");
Console.WriteLine(" 4. SMT Z3 ");
Console.WriteLine(" 5. Liens dansants ");
Console.WriteLine(" 6. Norvig ");
Console.WriteLine(" 7. Réseaux de neurones ");
Console.WriteLine("\n\n\n");
//Declaration du chronometre
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
//Declaration de la fitness
var fitness = new SudokuFitness(s);
int solution;
try
{
solution = int.Parse(Console.ReadLine());
}
catch (Exception e)
{
solution = -1;
Console.WriteLine("\n\n Saisie invalide\n\n");
}
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine(" Grille choisie :");
Console.WriteLine("\n");
//Print de la grille choisie
Console.WriteLine(s.ToString());
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
switch (solution)
{
case 1:
Console.WriteLine("Résolution du Sudoku par Algorithme génétique");
SolverGeneticSharp sgs = new SolverGeneticSharp();
//Demarrage du chronometre
stopwatch.Start();
s = sgs.ResoudreSudoku(s);
//Arrete du chronometre
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s.ToString());
//Evaluation de la fitness : si fitness = 0 alors le Sudoku est résolu parfaitement
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s));
//Temps d'execution
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.ReadLine();
break;
case 2:
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("Résolution du Sudoku par SMT ORTools");
Solveur_tools ots = new Solveur_tools();
stopwatch.Start();
s = ots.ResoudreSudoku(s);
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s.ToString());
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s));
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.ReadLine();
break;
case 3:
Console.WriteLine("Résolution du Sudoku par CSP ");
//CSP csp = new CSP();
stopwatch.Start();
//s = csp.ResoudreSudoku(s);
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s.ToString());
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s));
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.ReadLine();
break;
case 4:
Console.WriteLine("Résolution du Sudoku par SMT Z3 ");
//SMT smt = new SMT();
stopwatch.Start();
//s = smt.ResoudreSudoku(s);
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s.ToString());
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s));
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.ReadLine();
break;
case 5:
Console.WriteLine("Résolution du Sudoku par LiensDansants ");
SolveurLD dancing = new SolveurLD();
stopwatch.Start();
s = dancing.ResoudreSudoku(s);
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s.ToString());
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s));
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.ReadLine();
break;
case 6:
Console.WriteLine("Résolution du Sudoku par Norvig ");
Norvig norvig = new Norvig();
stopwatch.Start();
s = norvig.ResoudreSudoku(s);
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s.ToString());
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s));
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.ReadLine();
break;
case 7:
Console.WriteLine(" Résolution du Sudoku par réseau de neurones convolués ");
//Neurones neur = new Neurones();
stopwatch.Start();
//s = neur.ResoudreSudoku(s);
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s.ToString());
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s));
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.ReadLine();
break;
}
}
string getLine(string fileName, int index) //Récupère un String Sudoku d'un fichier
{
String[] lines = getFile(fileName);
if (index < 0 || index >= lines.Length)
{
Random rnd = new Random();
index = rnd.Next(lines.Length);
}
return(lines[index]);
}
string[] getFile(string fileName) //Récupère tout les Sudokus d'un fichier et les stocks dans une liste
{
DirectoryInfo myDirectory = new DirectoryInfo(Environment.CurrentDirectory);
String path = Path.Combine(myDirectory.Parent.Parent.Parent.FullName, fileName);
String[] lines = File.ReadAllLines(path);
return(lines);
}
}
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("\n\n\n Résolution de Sudoku\n");
Console.WriteLine(" 1. Benchmark Easy");
Console.WriteLine(" 2. Benchmark Hardest");
Console.WriteLine(" 3. Benchmark Top 95");
Console.WriteLine(" 4. Benchmark initiale");
Console.WriteLine(" 5. Quitter");
Console.WriteLine("\n Que voulez vous faire ?");
int choix;
try
{
choix = int.Parse(Console.ReadLine());
}
catch (Exception e)
{
choix = -1;
Console.WriteLine("\n\n Saisie invalide\n\n");
}
switch (choix)
{
case 1:
Console.WriteLine(" 1. Benchmark Easy");
break;
case 2:
Console.WriteLine(" 2. Benchmark Hardest");
break;
case 3:
Console.WriteLine(" 3. Benchmark Top 95");
break;
case 4:
Console.WriteLine(" 4. Benchmark initiale");
Sudoku_init();
break;
case 5:
Console.WriteLine("Vous Quittez le programme.");
Console.ReadLine();
break;
}
void Sudoku_init()
{
/**
* List<Sudoku>.ParseFile parsefile = new Sudoku.ParseFile;
*
* ParseFile(Sudoku_Easy50.txt);
* showScore(benchmark(sudoku.getFile("Sudoku_Easy50.txt")), 50, "Easy");
**/
int[] initial_grid = new int[] { 0, 6, 0, 0, 5, 0, 0, 2, 0,
0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 9, 0,
7, 0, 0, 6, 0, 0, 0, 1, 0,
0, 0, 6, 0, 3, 0, 4, 0, 0,
0, 0, 4, 0, 7, 0, 1, 0, 0,
0, 0, 5, 0, 9, 0, 8, 0, 0,
0, 4, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 6,
0, 3, 0, 0, 0, 8, 0, 0, 0,
0, 2, 0, 0, 4, 0, 0, 5, 0 };
//declaration du chronometre
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
Noyau.Sudoku s = new Noyau.Sudoku(initial_grid);
Noyau.Sudoku s_1 = new Noyau.Sudoku();
Noyau.Sudoku s_2 = new Noyau.Sudoku();
Noyau.Sudoku s_3 = new Noyau.Sudoku();
Noyau.Sudoku s_4 = new Noyau.Sudoku();
Noyau.Sudoku s_5 = new Noyau.Sudoku();
Noyau.Sudoku s_6 = new Noyau.Sudoku();
Noyau.Sudoku s_7 = new Noyau.Sudoku();
var fitness = new SudokuFitness(s);
Console.WriteLine("Sudoku initial :");
Console.WriteLine(s.ToString());
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("Genetic Solver");
GeneticSolver gs = new GeneticSolver();
//chrono start
stopwatch.Start();
s_1 = gs.Solve(s);
//chrono stop
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s_1.ToString());
//fonction pour evaluer si un sudoku est bon : objectif 0
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s_1));
//instruction durée d'exe
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("ORToolsSolver");
OrToolsSolver ots = new OrToolsSolver();
//chrono start
stopwatch.Start();
s_2 = ots.Solve(s);
//chrono stop
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s_2.ToString());
//fonction pour evaluer si un sudoku est bon : objectif 0
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s_2));
//instruction durée d'exe
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
//instruction next algo
Console.WriteLine("Résolution par CSP ");
//CSP csp = new CSP();
//chrono start
stopwatch.Start();
//s_3 = csp.Solve(s);
//chrono stop
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s_3.ToString());
//fonction pour evaluer si un sudoku est bon : objectif 0
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s_3));
//instruction durée d'exe
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
//instruction next algo
Console.WriteLine("Résolution par SMT ");
//SMT smt = new SMT();
//chrono start
stopwatch.Start();
//s_4 = smt.Solve(s);
//chrono stop
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s_4.ToString());
//fonction pour evaluer si un sudoku est bon : objectif 0
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s_4));
//instruction durée d'exe
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
//instruction next algo
Console.WriteLine("Résolution par Dancing_Links ");
//Dancing_Links dancing = new Dancing_Links();
//chrono start
stopwatch.Start();
//s_5 = dancing.Solve(s);
//chrono stop
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s_5.ToString());
//fonction pour evaluer si un sudoku est bon : objectif 0
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s_5));
//instruction durée d'exe
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
//instruction next algo
Console.WriteLine("Résolution à la Norvig ");
//SoverNorvig.SoverNorvig nor = new SoverNorvig.SoverNorvig();
//nor.Solve(s);
//chrono start
stopwatch.Start();
//s_6 = nor.Solve(s);
//chrono stop
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s_6.ToString());
//fonction pour evaluer si un sudoku est bon : objectif 0
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s_6));
//instruction durée d'exe
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.WriteLine("\n");
Console.WriteLine("******************************************************");
Console.WriteLine("\n");
//instruction next algo
Console.WriteLine(" Résolution par réseau de neurones convolués ");
//Neurones neur = new Neurones();
//chrono start
stopwatch.Start();
//s_7 = neur.Solve(s);
//chrono stop
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine(s_7.ToString());
//fonction pour evaluer si un sudoku est bon : objectif 0
Console.WriteLine("Fitness : ");
Console.WriteLine(fitness.Evaluate(s_7));
//instruction durée d'exe
Console.WriteLine("Durée d'exécution: {0} secondes", stopwatch.Elapsed.TotalSeconds);
stopwatch.Reset();
Console.ReadLine();
}
}
