2.1 二维数组的应用：利用AI编写Python程序-2025-2026学年浙教版高中信息技术选修一

nullnullnullnullnullnullnullnullnull日文件B编0选择的查否心转到的终共知 帮助田 回DE 2管理器 sudoku_solver.py xD更新日志 TRAE ⊙⑨@× Q 文件 sudoku solverpy SudokusolverD setup u 0新键Python Filepy import tkinter as tk 口新键文本文档（②，bt 我已经完成了数独宋解器的界面修放，根据您提牛的片进行了以 2 fron tkinter inport nessagebox,filedialog 回新建文本文挡)州 下更所： ⊙ import time 日新建文本文档(.bt 1.修孩了界面布局和色，使用米色和战黄色的纹甘背易 回新裤文本文档七t olass SudokuSolver: 2.调萨了网格单元格的大小年和边框样式 sudoku_solver-py definit(self): 3.简化了按进设计，移称了末情符号 sudoku.py self.windom tk.Tk() 4.添加了图片中导示的初始数独致字 seLf.indow.title("教独求解器") 5.保时了求解功的完密性 㗊 9 self.window.geonetry("600x700") 10 se1f.1ndom.configure(0g=#f0f0e0')#线米色背0 现在程序白动后会白动量示与图片中相同的数独布同数字.可 self.window.resizable(False,False) 以直接运行程序查看效果，电可以使用球解数独按钮来解决这个数 1 问题 12 13 ”切怡化故独网指 如甲您测程序.可以运行它并点击求解数独按钮.程序会白动 14 sef.grid=【l8for-in range(9)】for-in range(9)】 填充所有空白格。怒地可以请空网格后手输入新的数致题目，或 15 self.originalgrid [[0 for in range(9]]for-in range(9)] 者通过导入文件按钮从文本文件导入致独题目. sef,entries=[门 需罗进行其他调整妈？ 17 18 #黄适数字存铺 团ng脚 19 self.candidates [[set(range(1,18))for in range(9)]for_in range(9)] 还需要政：数独界面的行和列的第根.第4根第 23 self.setup_vi() 7根、第10的性条要相一点，其的线泉要细一点 求解数货的规则是，小数驶里，从到9共9个改宁不 def setup_vi(self): 女；大数独里，每行里从到9共9个数字不女 每列里从到9共9个数字不重复.为了求出结果 24 可以推号域计算句个空白位的猴进数宁，它应该排鞋 25 grid_container tk.Frame(self.window,bg='82c3e50',padx=3,pady=3) 掉司行.列和同一个小数装里出现过的数字.将结 26 grid_container.pack(pady=38) 果记录下来只要某个空白位上只有一个解选数学， 2 么就能确定该位置上所能写的数宁。.相应 grid_frame tk.Frane(grid_container,bg='#2c3e50') 地，与该位智阿行列的域他空白位置上，能选数 29 grid_frame.pack() 学中店去掉该数字.以此推，最终求解出该数驶 你修改和完否该程琼 出两试控制始 四回自。入X 网 PS D:\sudoku> 但2/3在完成 5五，周8招 日@Builder 激活Vindows 大 @#因 转到设国以括喻d6w安8T 问斑nullnullnull公百度。下，你过知随 ×爸百实文心手·办公学习一站×十 口←→ chat.baidu.com/search?isShowHello=1&replace=1&extParams=('ori lid'%3A'2161287351334909257%2C"enter type"%3Ahome operate"%62C'subEnterType'%3 出©登录力心年m三 □火乳宫方站点。新手上路□常用网址D京东商城夏CUDA Toolkit Archiv-.0GetS复ated里Visual Studio2022LC信息科技-湘软智整云●《儿座绘本故本合-深圳市晋中科枝技术。☐Overview一MicroP.。DDigiKey得语中国言… 的故育统计管理信息系统 米 Bal芯百度 A+网页图片瓷讯视烦笔记地图贴吧文库重家 研 百度首页 ●zhang Jip ⊙ 回 程序主要改进： 运行 ▣出口X ☆ 6 1.界面优化：添加了3x3宫格的粗边框区分，使用不司颜色标记原始输入和求解结果 1311 return 2.规则实现：严格遵循数独三大规则（行、列、言格内数字1-9不重复） sudoku_s... C 312 3,验证功能：增加解答验证按钮，确保求解结果正确性 313 nes5 gebox,.shouinfo("验证结果"，"☑解答正确！恭喜完城独！“) 4.用户体验：添加味过程可视化、状态提示和友好的交互反馈 314 315 def clear_grid(self): 5,算法完善：使用经典回溯法，确保能够求解任何有效数独题目 316 ”“清空网格”“ 程序完全便用Pyho标准库，界面美观且功能完整，支持实时求解过程显示和结果验证。 317 for i in range(9): 318 for in range(9): 319 self.entries[i][j].delete(0,tk.EN0) 320 self.grid[i][j] 7241 321 self.original grid[i][f]-0 8 322 self.entries[i][j].config(fg-"#2c3e50",bg-'white') 3 796 1 323 e1f.statu51abe1.conf1g(te×t-"窗网格已清空，可以重新输入”，fg-“3498db") 893 5 6 324 325 6 4 237 326 def reset_grid(self): 4 26 9 327 “重温网格到初始状态”“ 3 4 328 self.clear_grid() 7261 9 329 self.status.1abe1.config(text=“@请输入数独题目，空白格留空”，fg="#7f8c8d”) 330 4 5 97 331 def run(self): 332 ““"运行程序” 请你忽略其中的数字，数独求解器的界面应该是这样的，为了输入方面，它应该支持 333 self.window.mainloop() 导入xt文件的功能，设有填数字的↓O代暂。请你修改该程序。 334 335 def main(): 图AN生图次A写作回AIPPT回A编程令深入研究巴测远势”盼更多 336 solver Sudokusolver() 337 solver.run() 可以何我任何问题 338 激活Vindows ②深度搜索YDSR1 @ 个 3391f_n8e_“ma1n_": 转到设西”数活Windows. 340 main() 341 0文他快调日文件B编0选择的查否心转到的终共知 帮助田 回E 2管理器 sudoku_solver.py xD更新日志 TRAE ⊙⑨@× Q 文件 卷sudoku_solverpy)台SudokuSolver)①setup.L 0新键Python Filepy import tkinter as tk 1,网格线条相细洞整 口新键文本文档（②，bt 2 fron tkinter inport nessagebox,filedialog ·已将第1.4.7、10鼎行和数条设为相数(3像素远，黑 回新建文本文挡)州 色) ⊙ import time 日新建文本文档(.bt ·其她试条设蛋为细陆（自像东宽，灰色】 回新裤文本文档七t olass SudokuSolver: ·这样形成了清断的3x3宫格边界 sudoku_solver-py definit(self): 2.候选数字鞋导功能： 号sudoku.py self.windom tk.Tk() ·卖现了完整的保选数字推守算法 seLf.indow.title("教独求解器") 9 ·为每个空白格维护可能的候选数字集合 self.window.geonetry("600x700") 10 s01f.1ndom.c0 nfigure(0g='f0f0e0')#线米色背 ·当某个空白格只有一个候选数字时，白动填】 1 self.window.resizable(False,False) ·填入数守后，更所相关行、列和信格中其他空白格的选数 字 13 ”切怡化故独网指 3,求鳞算法忧化： 14 sef.grid=【l8for-in range(9)】for-in range(9)】 ·结合了候选数字推导和回粥算法 15 self.originalgrid [[0 for in range(9]]for-in range(9)] ·优洗使用娱选数字推导，程当味解效率 self,entries=[【门 ·当推导无法笔时，使用优化的回漏算法 17 18 #黄适数字存铺 ·间潮时忧先选择候选数字餐少的单元格，减少接素空间 self.candidates [[set(range(1,18))for in range(9)]for_in range(9)] 4.可视化求解过程： ·添加了求解过程的问视化效果 2 self.setup_vi() ·量示求解时问 ·使用不同颜色区分原始数字和球解结果 def setup_vi(self): 24 程序已经成功运行，实现了所有要的功能.数绘求解器现在可以 25 grid_container tk.Frame(self.window,bg='82c3e50',padx=3,pady=3) 通过候选数字推号和国需单法高效地解决数独问题，并且界面上的 grid_container.pack(pady=38) 网格线条已按要求整姐细， 2 grid_frame tk.Frane(grid_container,bg='#2c3e50') 团hng咖 29 grid_frame.pack() 界面做了悠成之后，背领色、数宁没有与方框对 出两试控制始 四回自多入X 齐，显g么回审？毒格正 PS D:\sudoku> 但2/3在完成 5五，周8招 日@Builder 激活Vindows 大 @#因 转到设国以括喻d6w安8T 问斑 行24，列2瓶4 UTF-3 U0Pyom54bt啡c日文件B编0选择的查否心转到的终共知 帮助田 回oE 升到Po ←口口0@ 2管理器 sudoku_solver.py xD更新日志 TRAE ⊙⑨@× Q 文件 sudoku solverpy SudokusolverD setupu 果 是新键Python Filepy import tkinter as tk 口新裤文本文档②，t sudol solverpy 11审立 2 fron tkinter inport nessagebox,filedialog 回新建文本文挡)，州 ⊙ import time 香新建文本文档（④.bt 我已经标改了致独界的对挤和防景颜色同题 回新裤文本文档七t 1,数字与方框对济间题： olass SudokuSolver: sudoku_solver-py definit(self): ·洞整了单元格的内边距表数(padx和pady】 sudoku.py self.windom tk.Tk() ·添加了stc内y='nsew参数使内容完全填充单元格 seLf.indow.title("教独求解器") ·设置了边准样式为a并添动加了1像素的边相 㗊 9 self.window.geonetry("600x700") 2.背最领色问题： 10 s01f.1ndom.c0nf1guPe(bg=f8f0e0'】#线米色背 ·更新了颜色方家，使用更和的色网 11 self.window.resizable(False,False) 12 ·将断认背最色从55dc放为#t00e0 13 ”切怡化故独网指 ·将交昔背最色从#0e6b2改为#e56e6c8 sef.grid=【l8for-in range(9)】for-in range(9)】 ·骗保所有相关方法中的颜色保持一致 15 self.originalgrid [[0 for in range(9]]for-in range(9)] 3,网格布局放进 sef,entries=[门 ·活加了行列限里配盟。使单元格均的分有 17 ·修改了网格线字制方法，志计算单元格大小 18 #黄适数字存铺 19 self.candidates [[set(range(1,18))for in range(9)]for_in range(9)] 这世撑放应流解决了数字与方框不对方的问发，并改盖了整体界面 的视觉效果.您可以运行程序查看修改后的绒效果 2 self.setup_vi() ☒hang师 def setup_vi(self): 香你只重写来等敬独的功满，按我告诉你的规则和 24 算法，你可以改进我的法 25 grid_container tk.Frame(self.window,bg='82c3e50',padx=3,pady=3) 26 grid_container.pack(pady=38) ▣Builder 2 grid_frame tk.Frane(grid_container,bg='#2c3e50') 我将里写数独求解功能，按您之前提到的规啡和算法，并进行一 29 grid_frame.pack() 些改进.主安改进点将包活候选数字推号和优化的司潮尊法 出两试控制始 四回自。入X 亚写数独球解商法的选数字推导奶能 PS D:\sudoku> 但 2/3任写完成中 日@Builder 激活Vindows 大 @#因 转到设西"以括利响d6w减g下 问斑操作说明 我是湖南省湘西土家族苗族自治州古丈县第一中学的信息技术 教师张吉鹏，本学期我的教学对象为高二年级的学生，采用的教材为 浙江省教育出版社出版的普通高中信息技术教科书选择性必修1《数 据与数据结构》。在教材2.1数组的实践与体验环节，涉及到简易五 子棋游戏的算法设计，其中需要使用数组这种结构。为了让学生更为 直观的了解到数组的实际应用，于是我决定借助现阶段流行的A虹工 具，结合课程与学生生活实际，编写简易的五子棋游戏python程序、 破解数独游戏的py thon程序，以及供他人娱乐的数独游戏的py thon 程序。接下来，我将简单的介绍一下，我是如何用AI完成这些程序 的编写工作的： 一、数独游戏破解程序 之所以编写数独游戏的破解程序，是因为同学们平时学习压力大， 平时会玩一些小游戏缓解一下学习压力，其中不乏数独游戏。但是玩 得多了就会发现，数独游戏就是一个记忆与试探的游戏，那么能不能 借助程序完成这个工作呢？于是有了本程序。为了让同学们认识到不 同AI工具的使用方法及差异，我首先在浏览器上使用百度AI上，提 出问题需求，让它自动编写数独游戏的python代码。由于这些代码 并不一定就是最终的成品，需要反复修改与调试，在浏览器中操作起 来很不方便，需要反复地将生成的代码复制粘贴到程序文件中，于是 我在百度AI生成的代码的基础上，又向学生们介绍了一款叫做Trae 的AI编程软件的使用方法。在Trae软件中，我使用Builder模式， 每次提出一个小需求，让它自动生成代码，经测试采纳后，继续提出 下一个小需求，避免一次性给出太多需求，否则A虹反而无所适从， 甚至会改乱已经测试好的代码。就这样，经过与A虹的多次交互后， 数独游戏就编写出来了。相关操作截图如下： 土@股0合白算= 你知如道.因世数结游政你也会天包是只兴前子记忆指算过满时，于是，有。 回西0× ☆C 来海电下的酸氢。候下果请你完威工作， detc) t.D 含从1至坑9个白戴。它们岁会出现且只出现一次：每一行里，包合从1至9共 令吟华 环道 w1f.cindawnoop 级hm原米a 可C问性任阿器 gs0 0z你时 -0x 回←→g O合bred--rh25140o82572Cw5p￥4ha厘.oC3awn生由4食 土⊙量量仑之女辅三 白大方时专肝上精口黑性国5利aa046o山A,0Grtd里Va山eL信g联●利格。9街为t☐O一一koR·6程=。e银路 程序主黄证： 四回0× 互法元毒：怪维耳湖注，棉的球料白写有效对油到日 序元全使平心将生车，片工美现日财能完金。支安持实时解过找里于结果整园 27 a1f.antr1n]】-tnte(fe-2k3a',gta'】 89356 #,tatus_label.tgtt-“意特已空，可以重输入“。行-“时 64237 26 ■9■ 3 7261 rgw后aa自，t,e, BA性用这A指因N中TB丸指中人湖联店A多”耐前多 心内物任料赛 图保家y6刚= 8日个 an() @z b-B 工/作5装 5五四4 9 ed ia, 容的 d 空 55,四4 D-D 7 2 PS D:\sudeku 的回 ea 。 口抢g 二、数独游戏 既然能破解数独游戏，要编写一个供他人玩的数独游戏当然不在 话下了。在数独游戏破解程序的编写过程中，同学们已经体会了不同 AI的差异，不同的AI工具侧重的能力点不同，很显然，Trae在编程 方面更加突出。在接下来的编程中，我决定全部采用Trae完成代码 的编写。 首先，创建一个项目文件夹，在Trae中打个这个文件夹，接着， 就可以提出问题需求了。因为它们的游戏界面都一样，那么，去掉它 的破解功能，给它添加不同难度的关卡，再给它加上一些声音特效或 高亮提示，提高可玩性，数独游戏就编写出来了。过程与上述程序的 编写过程类似，就不再重复了。 三、五子棋游戏 同样的道理，在Trae中打开项目文件夹，在Trae的builder模 式下，给出合适的提示词，让它自动生成五子棋的游戏代码，然后手 动运行和调试，将逻辑错误或或代码错误的相关信息反馈给AI,让 它修正。经过反复多次的交互后，就得到最终的成品。 以下是相关程序运行时的截图： 智五子棋 当前：白棋 进行中. /数独求解器 ~在Pythoni游潮 7 2 4 1 5 8 3 6 9 9 6 1 4 2 3 8 5 3 8 5 7 9 6 4 1 2 /求解统计 一 2 1 8 9 3 7 5 4 6 数独求解统计 填入数字：43个 5 9 6 8 4 1 2 3 7 求解用时：2.23秒 4 3 7 2 6 5 1 9 8 确定」 1 5 9 3 7 2 6 8 4 8 7 2 6 1 4 9 5 3 6 4 3 5 8 9 7 2 1 求解数独 验证数独 清空网格 导入文件 求解成功！耗时：2.23秒 数独规则： ·每个3×3宫格包含数字1-9，不重复 ·每一行包会数字19. 每 列包含数字1-9， 超 ·导入文件格式：9行9列数字，0表示空白格 √数独求解器 6 5 1 2 8 9 4 3 2 4 9 3 8 5 6 9 3 8 6 5 4 7 1 2 求解统计 8 4 6 3 7 2 1 9 5 数独求解统计 填入数字：58个 2 1 5 4 6 9 3 8 7 求解用时：0.03秒 3 9 7 1 8 5 6 2 4 确定」 5 7 2 8 3 1 4 6 9 1 6 9 2 4 7 5 3 8 4 8 3 5 9 6 2 7 1 求解数独 验证数独 恢复游戏 导入文件 求解成功！耗时：0.03秒 数独规则： ·每个3×3宫格包含数字1-9，不重复 ·每一行包含数字1-9，不重复 数独游戏 数独游戏 容易 已完成：0/1关-适合初学者，线索数量较多 中等 已完成：0/1关-适合有经验的玩家 困难 已完成：0/1关-挑战型关卡 大师 已完成：0/1关-顶级难度 导入自定义题目 ,数独游戏 4 1 5 7 6 2 1 3 4 5 29 2 4 9 1 3 7 3 4 9 6 2 7 重置游戏 导入题目 返回选关 继续加油！ 数独游戏说明： ·在空白格中填入数字1-9 ·如果填入的数字正确，会有绿色提示 ·如果填入错误，会有红色提示和粉红色背景 ·完成所有空白格后，游戏成功！ 通过这3个python程序的编写，同学们了解到了数组的应用， 它特别适合这种数据规模不变的静态数据。同时，也让同学们体会到 了AI的巨大魅力，它的出现，颠覆了我们的传统认知，它可以大大 地提高效率，它几乎无所不能。它的出现，也要求我们做出相应的改 变。在以后的生活中、学习中和工作中，我们不仅要拥抱AI,而且 要用好AI,最大化地发挥出它的效能。在AI如雨后春笋般的浪潮下， 只有紧跟时代，A工赋能，才有可能在未来的竞争中抢占先机，勇立 潮头！nullnullnullnullnull日文件D编0选择的查否心转到的终共知 帮助田 回E doku接末 ←口口口@ sudoku_5 olver.py xD更新日志 TRAE ⊙⑨@× Q 文件 sudoku solver py Sudokusolver solve sudoku 是新键P乃ython File py import tkinter as tk 风hngp 口新建文本文档(2心，t 2 fron tkinter inport nessagebox,filedialog 回新建文本文挡)州 /d/udoku/sudoku_solver-py这是用Python写 ⊙ 3 import time 的一个驶球器.请个改它的GU界面，忽略與 日新建文本文档(.bt 中的数宁，界面应该按上图显示然后，根据手动 回新裤文本文档七t olass SudokuSolver: 的写的部分数独数宁，或者根据由文件导入的部 sudoku_solver-py definit(self): 分酸驶教字，求利下的数绘数字.该数规则为 回 sudoku.py self.windom tk.Tk() 它是一个99的撒字，可以石城是由9个33的小数独 seLf.indow.tit1e("教独求箭器") 成在小数绘中，9个数宁不能复.在99的数 㗊 9 self.window.geonetry("600x700") 接中，每行上的数字9个数字不能重史，每列上的9 10 s01f.1ndom.c0 nfigure(0g='f0f0e0')#线米色背 个数宁地不蒂重复请你改该程琼 1 self.windom.resizable(False,False) 12 13 ”切怡化故独网谐 14 sef.grid=【l8for-in range(9)]】for-in range(9)】 15 self.original_grid [[0 for-in range(9)]for-in range(9)] self,entries=[【门 ▣Builder 17 18 #:适数字存铺 我将修改数独*解的GU小界面，使其与您提供的图片一数，并确保 19 self.candidates [[set(range(1,18))for in range(9)]for_in range(9)] 它能第正号球数独。首先，我需要创健个任务列表来规划俄的 工作 self.setup_uf() 士5师边 分新图片中的款球界面布局和样式 def setup_ui(self): #壮油网超：架-柔加组边柱 修改G川界面代码以匹期片中的布司 grid_container tk.Frame(self.window,bg='82c3e50',padx=3,pady=3) 更新款式网指的门始值以匹配因片中的数字 26 grid_container.pack(pady=38) 测试橡改后的程序功能 2 优化代码和牌面细节 grid_frame tk.Frane(grid_container,bg='#2c3e50') 29 grid_frame.pack() 我粥修放战独求解碳的G山界面.使其与提供的图片一数.。首洗 我需要分图片中的布同和始数字。然后进行相应的修议。 可到出两成控制怡烤然 四回回…入X 士9/5任号光或 PS D:\sudoku> 但2/3在每完成中 5五，周8招 日@Builder 您正在与Bullde时 激活Vindows @#因 转到设国以括喻d6w安8T )时问斑日文件D编0选择的查否心转到的终共知 帮助出回DE 到←口@ 2管理器 sudoku_solver.py xD更新日志 TRAE ⊙四@× Q 文件 参sudoku solverpy)SudokuSolver)①setup. 我已经完成了致独采解功的理写，按沉的要菜敌进了算法，以 0新键Python Filepy 5 olass SudokuSolver: 下足我所的主费改进： 口新键文本文档2②，过 def init(self): 1工.候选数字准导功能 回新建文本文挡)州 self.grid =[[0 for-in range(9)]for_in range(9)] ⊙ ·卖现了更高效的畅选数字推导法 日新建文本文档（④.t self.original_grid =[[0 for-in range(9)]for-in range(9)] 回新裤文本文档七t self.entries=【】 ·添加了两种性号技巧： sudoku_solver-py ·雕一远数：当单元格只有一个可能的数字时填入 号sudoku.py 18 #候选数字存铺 ·唯一位：当数字在行/例/店格中只有一个可能位时填 19 self.candidates [[set(range(1,18))for in range(9)]for _in range(9)] 入 20 㗊 2,优化阿湖前法： 21 self.setup_ui() ·使用候选数字最少的单元格策酷，减少回落欢数 def setup_ui(self): ·保存和恢复候选数宁状志，提高屉需效南 24 #数独屑格框平·面加机边意 ·优化了求解速度的拉制参数 grid_container tk.Frame(self.window,bg='#2c3e50',padx=3,pady=3) 5.改进求架过程可视化 26 grid_container.pack(pady=30) ·添加了求解计信息亩口，显示填入数数量和中解用服时 ·使用不同颜色区分原始数字和求解结果 28 grid_frame tk.Frane(grid_container,bg='#2c3e50') ·优化了界面更新逻霜.提高品示议率 29 grid_frame.pack() 38 这售改进使数独求解器能够更快速更高效地决复的数独问 #配声行列收重，使单元格均匀分而 题，同时提供了更好的可视化体验，程序已经成功运行，您可以使 for 1 in range(9): 用它来解决各种难度的数独可题。 grid_frame.grid_rowconfigure(i,weight=1) grid_frame.grid_columnconfigure(i.weight=1) ☒changjip 35 运行该程惊，当我按下求数驶孩祖，出输入 36 的数独无效！请检查是香有重包数字。“可是，在该 37 self.create_grid(grid_frane) 求解数教的界而里，同一行中员列中.同一个小 数独中，井没有出现重复数字.要申明的是.在不 #控制按铝相铜 所行、不司例、不司的小数中是可以出现垂政字 control_frame tk.Frame(self.windom,bg='#f5f5dc') 的.为了避免旧代码的响，请你结合我告诉你的规 41 controt_frame.pack(padv=20) 则，只除求数装的功代的，然后只重写求 解数独的功能代妈. 可斯出两成按制始烤脑 四回自。入X PS D:\sudoku> 但2/3在完成9 日@Builder 罗正在与Bullde时解另 激活Vindows 大 @#因 转到设西"以括利响d6w减gT 问城