Python数独验证代码问题：valid与doubles方法失效求助

我想制作数独并验证其有效性，目前valid和doubles方法失效，请求排查原因。流程如下：

• 创建全为None的9×9数独
• 用doubles方法检查行是否存在重复（存在重复返回True）
• 用valid方法检查行和列是否有效（有效返回True）
• print_sudoku方法用于格式化打印数独

原代码 #

def make_sudoku():
   sudoku = []
   row = [None, None, None, None, None, None, None, None, None]
   for i in range(9):
       sudoku.append(row)
   return sudoku


def doubles(row):
    for e in range(len(row)):
        if row[e] in row:
            return True
    return False


def valid(sudoku):
    for i in range(9):
        column = []
        for j in range(9):
            column.append(sudoku[j][i])
        row = sudoku[i]
        if (doubles(row) and doubles(column)):
            return False

   # TODO in: Check Code every 9 blocks on duplicates

   return True



def print_sudoku(s):
    """
        Help functie om een sudoku mooi uit te printen
    """
    print("+-----------------+-----------------+-----------------+")
    for x in range(9):
        print("|", end="")
        for y in range(9):
            if s[x][y] is not None:
                print(" ", s[x][y], " ", end="")
            else:
                print("  _  ", end="")
            if ((y+1)%3) != 0:
                print(" ", end="")
            else:
                print("|", end="")
        print()
        if ((x+1)%3 == 0):
            print("+-----------------+-----------------+-----------------+")
        else:
            print("|                 |                 |                 |")


if __name__ == "__main__":
    # Begin debugging
    s1 = make_sudoku()
    print_sudoku(s1)

    s1[0][0] = 5
    s1[1][2] = 3
    s1[7][7] = 2
    s1[8][8] = 4

    print_sudoku(s1)

    print(valid(s1))
    s1[0][1] = 5
    print(valid(s1))

当前输出 #

+-----------------+-----------------+-----------------+
|  _     _     _  |  _     _     _  |  _     _     _  |
|                 |                 |                 |
|  _     _     _  |  _     _     _  |  _     _     _  |
|                 |                 |                 |
|  _     _     _  |  _     _     _  |  _     _     _  |
+-----------------+-----------------+-----------------+
|  _     _     _  |  _     _     _  |  _     _     _  |
|                 |                 |                 |
|  _     _     _  |  _     _     _  |  _     _     _  |
|                 |                 |                 |
|  _     _     _  |  _     _     _  |  _     _     _  |
+-----------------+-----------------+-----------------+
|  _     _     _  |  _     _     _  |  _     _     _  |
|                 |                 |                 |
|  _     _     _  |  _     _     _  |  _     _     _  |
|                 |                 |                 |
|  _     _     _  |  _     _     _  |  _     _     _  |
+-----------------+-----------------+-----------------+
+-----------------+-----------------+-----------------+
|  5     _     3  |  _     _     _  |  _     2     4  |
|                 |                 |                 |
|  5     _     3  |  _     _     _  |  _     2     4  |
|                 |                 |                 |
|  5     _     3  |  _     _     _  |  _     2     4  |
+-----------------+-----------------+-----------------+
|  5     _     3  |  _     _     _  |  _     2     4  |
|                 |                 |                 |
|  5     _     3  |  _     _     _  |  _     2     4  |
|                 |                 |                 |
|  5     _     3  |  _     _     _  |  _     2     4  |
+-----------------+-----------------+-----------------+
|  5     _     3  |  _     _     _  |  _     2     4  |
|                 |                 |                 |
|  5     _     3  |  _     _     _  |  _     2     4  |
|                 |                 |                 |
|  5     _     3  |  _     _     _  |  _     2     4  |
+-----------------+-----------------+-----------------+
False
False

期望输出 #

The first sudoku + the second sudoku but than a valid one
True
False

问题排查与修复 #

1. make_sudoku方法的致命错误 #

你创建的数独所有行都是同一个列表对象的引用，所以修改任意一行的元素，所有行都会同步变化，这就是打印时所有行内容完全一致的原因。

修复方式：每次循环创建新的列表，而不是复用同一个row：

def make_sudoku():
    sudoku = []
    for i in range(9):
        # 每次循环生成新的行列表
        sudoku.append([None]*9)
    return sudoku

2. doubles方法逻辑错误 #

当前逻辑只要元素存在于行中就返回True，但None本身会重复出现，而且没有排除元素自身的情况（比如第一个元素肯定在自己的行里）。正确逻辑应该是：统计非None元素的重复情况，如果有非None元素重复则返回True。

修复后的doubles：

def doubles(row):
    # 过滤掉None，只检查数字
    nums = [num for num in row if num is not None]
    # 集合去重后长度和原列表不同，说明有重复
    return len(nums) != len(set(nums))

3. valid方法逻辑错误 #

• 原代码用doubles(row) and doubles(column)，意思是行和列都有重复时才返回False，但实际只要行或列有重复，数独就无效，应该用or。
• 原逻辑反了：valid方法应该在数独有效时返回True，无效时返回False。所以当doubles(row)或doubles(column)为True（存在重复），就返回False。

修复后的valid：

def valid(sudoku):
    for i in range(9):
        # 检查行
        row = sudoku[i]
        if doubles(row):
            return False
        # 检查列
        column = [sudoku[j][i] for j in range(9)]
        if doubles(column):
            return False
    # 后续可添加3x3区块的检查
    return True

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SiBMs