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4acc288f15
1
.gitignore
vendored
1
.gitignore
vendored
@ -1 +1,2 @@
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/target
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/target
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||||||
|
/c_version/sudk_c
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6
c_version/clangtest
Executable file
6
c_version/clangtest
Executable file
@ -0,0 +1,6 @@
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#!/bin/bash
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set -e
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clang -Wall -Wextra -Weverything -Werror -O3 -march=native -flto -std=c17 -fstack-protector-all -s -o sudk_c "$1"
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|
time ./sudk_c
|
7
c_version/gcctest
Executable file
7
c_version/gcctest
Executable file
@ -0,0 +1,7 @@
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|
#!/bin/bash
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||||||
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set -e
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gcc -Wall -Wextra -Werror --std=c17 -march=native -O3 -fstack-protector-all -flto -s -o sudk_c "$1"
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|
time ./sudk_c
|
287
c_version/sudk_lots_of_allocs_for_tmp_rows_cols_blocks.c
Normal file
287
c_version/sudk_lots_of_allocs_for_tmp_rows_cols_blocks.c
Normal file
@ -0,0 +1,287 @@
|
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|
#include <stdbool.h>
|
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#include <stddef.h>
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <sys/types.h>
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#define PFSALLOC(bytes) malloc(bytes)
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static inline void Print_Clear() { printf("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a"); }
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typedef struct Sudoku {
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size_t *field;
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size_t *fixed;
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size_t *known;
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size_t size;
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size_t block_size;
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size_t pos;
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size_t pos_last_placed;
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size_t num_fields;
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} Sudoku;
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static Sudoku *Sudoku_New(size_t block_size) {
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Sudoku *s = calloc(1, sizeof(Sudoku));
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size_t many_solutions_field[81] = {
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||||||
|
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 9, 0, 0, 0, 0, 8, 9, 0, 2, 0, 0, 0, 0,
|
||||||
|
0, 2, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 6, 0, 0, 0, 8, 0, 0, 0, 5, 0, 0,
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 6, 5, 0, 0, 2, 0, 7, 4, 0, 3, 0, 0, 0, 5, 0, 4, 0,
|
||||||
|
0, 0, 1, 8, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 8, 2, 0, 0, 0, 6, 0,
|
||||||
|
};
|
||||||
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size_t size = block_size * block_size;
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size_t *field = calloc(size * size, sizeof(size_t));
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size_t *fixed = calloc(size * size, sizeof(size_t));
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size_t *known = calloc(size * size, sizeof(size_t));
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printf("num_fields: %zu\n", size * size);
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s->field = field;
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s->fixed = fixed;
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s->known = known;
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for (size_t idx = 0; idx < 81; idx++) {
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s->field[idx] = many_solutions_field[idx];
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}
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||||||
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for (size_t idx = 0; idx < 81; idx++) {
|
||||||
|
if (s->field[idx] != 0) {
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||||||
|
s->fixed[idx] = 1;
|
||||||
|
s->known[idx] = 1;
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|
}
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}
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|
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s->size = size;
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||||||
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s->block_size = block_size;
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s->pos = 0;
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s->pos_last_placed = 0;
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|
s->num_fields = size * size;
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return s;
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}
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static void Sudoku_Print(Sudoku *s) {
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for (size_t idx = 0; idx < s->size * s->size; idx++) {
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// newline
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if (idx != 0 && idx % s->size == 0)
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printf("\n");
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// nr
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printf("%zu", s->field[idx]);
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// space
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if ((idx + 1) % s->size != 0)
|
||||||
|
printf(" ");
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|
}
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Next(Sudoku *s) {
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||||||
|
if (s->pos == s->num_fields - 1) {
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||||||
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/*printf("there is no next\n");*/
|
||||||
|
return false;
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
s->pos++;
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||||||
|
return true;
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Prev(Sudoku *s) {
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|
if (s->pos == 0)
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||||||
|
return false;
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||||||
|
|
||||||
|
s->pos--;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
static inline bool Sudoku_IsFixed(Sudoku *s) { return s->fixed[s->pos] == 1; }
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||||||
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static inline size_t Sudoku_GetFieldAtPos(Sudoku *s, size_t pos) {
|
||||||
|
return s->field[pos];
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_Set(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
s->field[s->pos] = nr;
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|
s->pos_last_placed = s->pos;
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||||||
|
}
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||||||
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|
||||||
|
static inline void Sudoku_ClearCurrentField(Sudoku *s) { Sudoku_Set(s, 0); }
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||||||
|
|
||||||
|
/*static void Array_Print(char *name, size_t *arr, size_t len) {*/
|
||||||
|
/*printf("%s: ", name);*/
|
||||||
|
/*for (size_t idx = 0; idx < len; idx++) {*/
|
||||||
|
/*if (idx < len - 1)*/
|
||||||
|
/*printf("%zu ", arr[idx]);*/
|
||||||
|
/*else*/
|
||||||
|
/*printf("%zu", arr[idx]);*/
|
||||||
|
/*}*/
|
||||||
|
/*printf("\n");*/
|
||||||
|
/*}*/
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Array_Contains(size_t *arr, size_t len, size_t nr) {
|
||||||
|
/*printf("ARRAY_CONTAINS_LEN: %zu\n", len);*/
|
||||||
|
for (size_t idx = 0; idx < len; idx++) {
|
||||||
|
if (arr[idx] == nr) {
|
||||||
|
/*printf("SEARCH FOR %zu --- ", nr);*/
|
||||||
|
/*Array_Print("ARRAY_CONTAINS_TRUE", arr, len);*/
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/*printf("SEARCH FOR %zu --- ", nr);*/
|
||||||
|
/*Array_Print("ARRAY_CONTAINS_FALSE", arr, len);*/
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_IsEnd(Sudoku *s) {
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|
return !Array_Contains(s->field, s->num_fields, 0);
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|
}
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|
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||||||
|
static inline bool Sudoku_GotoPrevFreeField(Sudoku *s) {
|
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|
do {
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|
if (!Sudoku_IsFixed(s))
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} while (Sudoku_Prev(s));
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|
|
||||||
|
return false;
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|
}
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||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_GotoNextFreeField(Sudoku *s) {
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||||||
|
/*printf("Sudoku_GotoNextFreeField\n");*/
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
if (!Sudoku_IsFixed(s))
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} while (Sudoku_Next(s));
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|
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
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|
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static inline size_t *Sudoku_GetRow(Sudoku *s) {
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|
size_t *tmp = PFSALLOC(s->size * sizeof(size_t));
|
||||||
|
for (size_t pos = 0; pos < s->size; pos++) {
|
||||||
|
tmp[pos] = Sudoku_GetFieldAtPos(s, (s->pos / s->size) * s->size + pos);
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|
}
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return tmp;
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|
}
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|
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static inline size_t *Sudoku_GetCol(Sudoku *s) {
|
||||||
|
size_t *tmp = PFSALLOC(s->size * sizeof(size_t));
|
||||||
|
for (size_t pos = 0; pos < s->size; pos++) {
|
||||||
|
tmp[pos] = Sudoku_GetFieldAtPos(s, pos * s->size + s->pos % s->size);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return tmp;
|
||||||
|
}
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||||||
|
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|
static inline size_t *Sudoku_GetBlock(Sudoku *s) {
|
||||||
|
size_t *tmp = PFSALLOC(s->size * sizeof(size_t));
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||||||
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|
||||||
|
size_t block_start_row = s->pos / s->size / s->block_size * s->block_size;
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||||||
|
size_t block_start_col = s->pos % s->size / s->block_size * s->block_size;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t r = 0; r < s->block_size; r++) {
|
||||||
|
for (size_t c = 0; c < s->block_size; c++) {
|
||||||
|
tmp[r * s->block_size + c] = Sudoku_GetFieldAtPos(
|
||||||
|
s, s->size * (block_start_row + r) + block_start_col + c);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return tmp;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_BlockOk(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
size_t *block = Sudoku_GetBlock(s);
|
||||||
|
/*Array_Print("BLOCK", block, s->size);*/
|
||||||
|
bool ok = !Array_Contains(block, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_RowOk(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
size_t *row = Sudoku_GetRow(s);
|
||||||
|
bool ok = !Array_Contains(row, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_ColOk(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
size_t *col = Sudoku_GetCol(s);
|
||||||
|
bool ok = !Array_Contains(col, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Ok(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
return Sudoku_BlockOk(s, nr) && Sudoku_ColOk(s, nr) && Sudoku_RowOk(s, nr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_PutValidNr(Sudoku *s) {
|
||||||
|
size_t current_nr = Sudoku_GetFieldAtPos(s, s->pos);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*printf("%s() pos=%zu current_nr=%zu\n", __func__, s->pos, current_nr);*/
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t nr = current_nr; nr < s->size + 1; nr++) {
|
||||||
|
if (Sudoku_Ok(s, nr)) {
|
||||||
|
/*printf("%s() pos=%zu current_nr=%zu nr=%zu\n", __func__, s->pos,*/
|
||||||
|
/*current_nr, nr);*/
|
||||||
|
Sudoku_Set(s, nr);
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static bool Sudoku_SolveBacktracking(Sudoku *s) {
|
||||||
|
bool found_solution = false;
|
||||||
|
size_t num_solutions = 0;
|
||||||
|
while (1) {
|
||||||
|
/*printf("LOOP: pos=%zu\n", s->pos);*/
|
||||||
|
/*Sudoku_Print(s);*/
|
||||||
|
if (Sudoku_IsEnd(s)) {
|
||||||
|
/*printf("END\n");*/
|
||||||
|
found_solution = true;
|
||||||
|
num_solutions++;
|
||||||
|
if (num_solutions % 100 == 0) {
|
||||||
|
Print_Clear();
|
||||||
|
printf("Solutions: %zu\n", num_solutions);
|
||||||
|
Sudoku_Print(s);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Sudoku_IsFixed(s)) {
|
||||||
|
/*printf("fixed\n");*/
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Sudoku_ClearCurrentField(s);
|
||||||
|
Sudoku_Prev(s);
|
||||||
|
Sudoku_GotoPrevFreeField(s);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Sudoku_IsFixed(s)) {
|
||||||
|
/*printf("fixed -> goto next\n");*/
|
||||||
|
Sudoku_Next(s);
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Sudoku_GotoNextFreeField(s)) {
|
||||||
|
if (Sudoku_PutValidNr(s)) {
|
||||||
|
Sudoku_Next(s);
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Sudoku_ClearCurrentField(s);
|
||||||
|
if (!Sudoku_Prev(s)) {
|
||||||
|
printf("Number of solutions: %zu\n", num_solutions);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (!Sudoku_GotoPrevFreeField(s)) {
|
||||||
|
printf("Number of solutions: %zu\n", num_solutions);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return found_solution;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main() {
|
||||||
|
Sudoku *s = Sudoku_New(3);
|
||||||
|
Sudoku_Print(s);
|
||||||
|
Sudoku_SolveBacktracking(s);
|
||||||
|
/*Sudoku_Print(s);*/
|
||||||
|
}
|
@ -0,0 +1,278 @@
|
|||||||
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
|
#include <stddef.h>
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <sys/types.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
static size_t *tmpArr;
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Print_Clear() { printf("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a"); }
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct Sudoku {
|
||||||
|
size_t *field;
|
||||||
|
size_t *fixed;
|
||||||
|
size_t size;
|
||||||
|
size_t block_size;
|
||||||
|
size_t pos;
|
||||||
|
size_t pos_last_placed;
|
||||||
|
size_t num_fields;
|
||||||
|
} Sudoku;
|
||||||
|
|
||||||
|
static Sudoku *Sudoku_New(size_t block_size) {
|
||||||
|
|
||||||
|
Sudoku *s = calloc(1, sizeof(Sudoku));
|
||||||
|
|
||||||
|
size_t many_solutions_field[81] = {
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 9, 0, 0, 0, 0, 8, 9, 0, 2, 0, 0, 0, 0,
|
||||||
|
0, 2, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 6, 0, 0, 0, 8, 0, 0, 0, 5, 0, 0,
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 6, 5, 0, 0, 2, 0, 7, 4, 0, 3, 0, 0, 0, 5, 0, 4, 0,
|
||||||
|
0, 0, 1, 8, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 8, 2, 0, 0, 0, 6, 0,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
size_t size = block_size * block_size;
|
||||||
|
size_t *field = calloc(size * size, sizeof(size_t));
|
||||||
|
size_t *fixed = calloc(size * size, sizeof(size_t));
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("num_fields: %zu\n", size * size);
|
||||||
|
|
||||||
|
s->field = field;
|
||||||
|
s->fixed = fixed;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t idx = 0; idx < 81; idx++) {
|
||||||
|
s->field[idx] = many_solutions_field[idx];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t idx = 0; idx < 81; idx++) {
|
||||||
|
if (s->field[idx] != 0) {
|
||||||
|
s->fixed[idx] = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
s->size = size;
|
||||||
|
s->block_size = block_size;
|
||||||
|
s->pos = 0;
|
||||||
|
s->pos_last_placed = 0;
|
||||||
|
s->num_fields = size * size;
|
||||||
|
|
||||||
|
tmpArr = calloc(s->size, sizeof(size_t));
|
||||||
|
|
||||||
|
return s;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void Sudoku_Print(Sudoku *s) {
|
||||||
|
for (size_t idx = 0; idx < s->size * s->size; idx++) {
|
||||||
|
|
||||||
|
// newline
|
||||||
|
if (idx != 0 && idx % s->size == 0)
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
// nr
|
||||||
|
printf("%zu", s->field[idx]);
|
||||||
|
|
||||||
|
// space
|
||||||
|
if ((idx + 1) % s->size != 0)
|
||||||
|
printf(" ");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Next(Sudoku *s) {
|
||||||
|
if (s->pos == s->num_fields - 1) {
|
||||||
|
/*printf("there is no next\n");*/
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
s->pos++;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Prev(Sudoku *s) {
|
||||||
|
if (s->pos == 0)
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
|
||||||
|
s->pos--;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_IsFixed(Sudoku *s) { return s->fixed[s->pos] == 1; }
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline size_t Sudoku_GetFieldAtPos(Sudoku *s, size_t pos) {
|
||||||
|
return s->field[pos];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_Set(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
s->field[s->pos] = nr;
|
||||||
|
s->pos_last_placed = s->pos;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_ClearCurrentField(Sudoku *s) { Sudoku_Set(s, 0); }
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Array_Contains(size_t *arr, size_t len, size_t nr) {
|
||||||
|
/*printf("ARRAY_CONTAINS_LEN: %zu\n", len);*/
|
||||||
|
for (size_t idx = 0; idx < len; idx++) {
|
||||||
|
if (arr[idx] == nr) {
|
||||||
|
/*printf("SEARCH FOR %zu --- ", nr);*/
|
||||||
|
/*Array_Print("ARRAY_CONTAINS_TRUE", arr, len);*/
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/*printf("SEARCH FOR %zu --- ", nr);*/
|
||||||
|
/*Array_Print("ARRAY_CONTAINS_FALSE", arr, len);*/
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_IsEnd(Sudoku *s) {
|
||||||
|
return !Array_Contains(s->field, s->num_fields, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_GotoPrevFreeField(Sudoku *s) {
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
if (!Sudoku_IsFixed(s))
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} while (Sudoku_Prev(s));
|
||||||
|
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_GotoNextFreeField(Sudoku *s) {
|
||||||
|
/*printf("Sudoku_GotoNextFreeField\n");*/
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
if (!Sudoku_IsFixed(s))
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} while (Sudoku_Next(s));
|
||||||
|
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline size_t *Sudoku_GetRow(Sudoku *s) {
|
||||||
|
for (size_t pos = 0; pos < s->size; pos++) {
|
||||||
|
tmpArr[pos] = Sudoku_GetFieldAtPos(s, (s->pos / s->size) * s->size + pos);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return tmpArr;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline size_t *Sudoku_GetCol(Sudoku *s) {
|
||||||
|
for (size_t pos = 0; pos < s->size; pos++) {
|
||||||
|
tmpArr[pos] = Sudoku_GetFieldAtPos(s, pos * s->size + s->pos % s->size);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return tmpArr;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline size_t *Sudoku_GetBlock(Sudoku *s) {
|
||||||
|
size_t block_start_row = s->pos / s->size / s->block_size * s->block_size;
|
||||||
|
size_t block_start_col = s->pos % s->size / s->block_size * s->block_size;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t r = 0; r < s->block_size; r++) {
|
||||||
|
for (size_t c = 0; c < s->block_size; c++) {
|
||||||
|
tmpArr[r * s->block_size + c] = Sudoku_GetFieldAtPos(
|
||||||
|
s, s->size * (block_start_row + r) + block_start_col + c);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return tmpArr;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_BlockOk(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
size_t *block = Sudoku_GetBlock(s);
|
||||||
|
/*Array_Print("BLOCK", block, s->size);*/
|
||||||
|
bool ok = !Array_Contains(block, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_RowOk(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
size_t *row = Sudoku_GetRow(s);
|
||||||
|
bool ok = !Array_Contains(row, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_ColOk(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
size_t *col = Sudoku_GetCol(s);
|
||||||
|
bool ok = !Array_Contains(col, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Ok(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
return Sudoku_BlockOk(s, nr) && Sudoku_ColOk(s, nr) && Sudoku_RowOk(s, nr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_PutValidNr(Sudoku *s) {
|
||||||
|
size_t current_nr = Sudoku_GetFieldAtPos(s, s->pos);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*printf("%s() pos=%zu current_nr=%zu\n", __func__, s->pos, current_nr);*/
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t nr = current_nr; nr < s->size + 1; nr++) {
|
||||||
|
if (Sudoku_Ok(s, nr)) {
|
||||||
|
/*printf("%s() pos=%zu current_nr=%zu nr=%zu\n", __func__, s->pos,*/
|
||||||
|
/*current_nr, nr);*/
|
||||||
|
Sudoku_Set(s, nr);
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static bool Sudoku_SolveBacktracking(Sudoku *s) {
|
||||||
|
bool found_solution = false;
|
||||||
|
size_t num_solutions = 0;
|
||||||
|
while (1) {
|
||||||
|
/*printf("LOOP: pos=%zu\n", s->pos);*/
|
||||||
|
/*Sudoku_Print(s);*/
|
||||||
|
if (Sudoku_IsEnd(s)) {
|
||||||
|
/*printf("END\n");*/
|
||||||
|
found_solution = true;
|
||||||
|
num_solutions++;
|
||||||
|
if (num_solutions % 100 == 0) {
|
||||||
|
Print_Clear();
|
||||||
|
printf("Solutions: %zu\n", num_solutions);
|
||||||
|
Sudoku_Print(s);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Sudoku_IsFixed(s)) {
|
||||||
|
/*printf("fixed\n");*/
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Sudoku_ClearCurrentField(s);
|
||||||
|
Sudoku_Prev(s);
|
||||||
|
Sudoku_GotoPrevFreeField(s);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Sudoku_IsFixed(s)) {
|
||||||
|
/*printf("fixed -> goto next\n");*/
|
||||||
|
Sudoku_Next(s);
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Sudoku_GotoNextFreeField(s)) {
|
||||||
|
if (Sudoku_PutValidNr(s)) {
|
||||||
|
Sudoku_Next(s);
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Sudoku_ClearCurrentField(s);
|
||||||
|
if (!Sudoku_Prev(s)) {
|
||||||
|
printf("Number of solutions: %zu\n", num_solutions);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (!Sudoku_GotoPrevFreeField(s)) {
|
||||||
|
printf("Number of solutions: %zu\n", num_solutions);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return found_solution;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void Sudoku_Free(Sudoku *s) {
|
||||||
|
free(s->field);
|
||||||
|
free(s->fixed);
|
||||||
|
free(s);
|
||||||
|
s = NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main() {
|
||||||
|
Sudoku *s = Sudoku_New(3);
|
||||||
|
Sudoku_Print(s);
|
||||||
|
Sudoku_SolveBacktracking(s);
|
||||||
|
Sudoku_Free(s);
|
||||||
|
free(tmpArr);
|
||||||
|
}
|
265
c_version/sudk_stack.c
Normal file
265
c_version/sudk_stack.c
Normal file
@ -0,0 +1,265 @@
|
|||||||
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
|
#include <stddef.h>
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <sys/types.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Print_Clear() { printf("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a"); }
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct Sudoku {
|
||||||
|
size_t *field;
|
||||||
|
size_t *fixed;
|
||||||
|
size_t size;
|
||||||
|
size_t block_size;
|
||||||
|
size_t pos;
|
||||||
|
size_t pos_last_placed;
|
||||||
|
size_t num_fields;
|
||||||
|
} Sudoku;
|
||||||
|
|
||||||
|
static Sudoku *Sudoku_New(size_t block_size) {
|
||||||
|
|
||||||
|
Sudoku *s = calloc(1, sizeof(Sudoku));
|
||||||
|
|
||||||
|
// clang-format off
|
||||||
|
size_t many_solutions_field[81] = {
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 9,
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 8, 9, 0, 2, 0,
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 2, 0, 4, 0, 0,
|
||||||
|
0, 0, 4, 0, 6, 0, 0, 0, 8,
|
||||||
|
0, 0, 0, 5, 0, 0, 0, 0, 0,
|
||||||
|
0, 6, 5, 0, 0, 2, 0, 7, 4,
|
||||||
|
0, 3, 0, 0, 0, 5, 0, 4, 0,
|
||||||
|
0, 0, 1, 8, 0, 0, 0, 0, 0,
|
||||||
|
0, 0, 8, 2, 0, 0, 0, 6, 0,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
// clang-format on
|
||||||
|
|
||||||
|
size_t size = block_size * block_size;
|
||||||
|
size_t *field = calloc(size * size, sizeof(size_t));
|
||||||
|
size_t *fixed = calloc(size * size, sizeof(size_t));
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("num_fields: %zu\n", size * size);
|
||||||
|
|
||||||
|
s->field = field;
|
||||||
|
s->fixed = fixed;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t idx = 0; idx < 81; idx++) {
|
||||||
|
s->field[idx] = many_solutions_field[idx];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t idx = 0; idx < 81; idx++) {
|
||||||
|
if (s->field[idx] != 0) {
|
||||||
|
s->fixed[idx] = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
s->size = size;
|
||||||
|
s->block_size = block_size;
|
||||||
|
s->pos = 0;
|
||||||
|
s->pos_last_placed = 0;
|
||||||
|
s->num_fields = size * size;
|
||||||
|
|
||||||
|
return s;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_Print(Sudoku *s) {
|
||||||
|
for (size_t idx = 0; idx < s->num_fields; idx++) {
|
||||||
|
|
||||||
|
// newline
|
||||||
|
if (idx != 0 && idx % s->size == 0)
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
// nr
|
||||||
|
printf("%zu", s->field[idx]);
|
||||||
|
|
||||||
|
// space
|
||||||
|
if ((idx + 1) % s->size != 0)
|
||||||
|
printf(" ");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Next(Sudoku *s) {
|
||||||
|
if (s->pos == s->num_fields - 1) {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
s->pos++;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Prev(Sudoku *s) {
|
||||||
|
if (s->pos == 0)
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
|
||||||
|
s->pos--;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_IsFixed(Sudoku *s) { return s->fixed[s->pos] == 1; }
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline size_t Sudoku_GetFieldAtPos(Sudoku *s, size_t pos) {
|
||||||
|
return s->field[pos];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_Set(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
s->field[s->pos] = nr;
|
||||||
|
s->pos_last_placed = s->pos;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_ClearCurrentField(Sudoku *s) { Sudoku_Set(s, 0); }
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Array_Contains(size_t *arr, size_t len, size_t nr) {
|
||||||
|
for (size_t idx = 0; idx < len; idx++) {
|
||||||
|
if (arr[idx] == nr) {
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_IsEnd(Sudoku *s) {
|
||||||
|
return !Array_Contains(s->field, s->num_fields, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_GotoPrevFreeField(Sudoku *s) {
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
if (!Sudoku_IsFixed(s))
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} while (Sudoku_Prev(s));
|
||||||
|
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_GotoNextFreeField(Sudoku *s) {
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
if (!Sudoku_IsFixed(s))
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} while (Sudoku_Next(s));
|
||||||
|
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_GetRow(Sudoku *s, size_t *row) {
|
||||||
|
for (size_t pos = 0; pos < s->size; pos++) {
|
||||||
|
row[pos] = Sudoku_GetFieldAtPos(s, (s->pos / s->size) * s->size + pos);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_GetCol(Sudoku *s, size_t *col) {
|
||||||
|
for (size_t pos = 0; pos < s->size; pos++) {
|
||||||
|
col[pos] = Sudoku_GetFieldAtPos(s, pos * s->size + s->pos % s->size);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_GetBlock(Sudoku *s, size_t *block) {
|
||||||
|
size_t block_start_row = s->pos / s->size / s->block_size * s->block_size;
|
||||||
|
size_t block_start_col = s->pos % s->size / s->block_size * s->block_size;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t r = 0; r < s->block_size; r++) {
|
||||||
|
for (size_t c = 0; c < s->block_size; c++) {
|
||||||
|
block[r * s->block_size + c] = Sudoku_GetFieldAtPos(
|
||||||
|
s, s->size * (block_start_row + r) + block_start_col + c);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_BlockOk(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
bool ok;
|
||||||
|
size_t block[9] = {0};
|
||||||
|
Sudoku_GetBlock(s, block);
|
||||||
|
ok = !Array_Contains(block, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_RowOk(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
bool ok;
|
||||||
|
size_t row[9] = {0};
|
||||||
|
Sudoku_GetRow(s, row);
|
||||||
|
ok = !Array_Contains(row, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_ColOk(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
bool ok;
|
||||||
|
size_t col[9] = {0};
|
||||||
|
Sudoku_GetCol(s, col);
|
||||||
|
ok = !Array_Contains(col, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Ok(Sudoku *s, size_t nr) {
|
||||||
|
return Sudoku_BlockOk(s, nr) && Sudoku_ColOk(s, nr) && Sudoku_RowOk(s, nr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_PutValidNr(Sudoku *s) {
|
||||||
|
size_t current_nr = Sudoku_GetFieldAtPos(s, s->pos);
|
||||||
|
for (size_t nr = current_nr; nr < s->size + 1; nr++) {
|
||||||
|
if (Sudoku_Ok(s, nr)) {
|
||||||
|
Sudoku_Set(s, nr);
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static bool Sudoku_SolveBacktracking(Sudoku *s) {
|
||||||
|
bool found_solution = false;
|
||||||
|
size_t num_solutions = 0;
|
||||||
|
while (1) {
|
||||||
|
if (Sudoku_IsEnd(s)) {
|
||||||
|
found_solution = true;
|
||||||
|
num_solutions++;
|
||||||
|
if (num_solutions % 100 == 0) {
|
||||||
|
Print_Clear();
|
||||||
|
printf("Solutions: %zu\n", num_solutions);
|
||||||
|
Sudoku_Print(s);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Sudoku_IsFixed(s)) {
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Sudoku_ClearCurrentField(s);
|
||||||
|
Sudoku_Prev(s);
|
||||||
|
Sudoku_GotoPrevFreeField(s);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Sudoku_IsFixed(s)) {
|
||||||
|
Sudoku_Next(s);
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Sudoku_GotoNextFreeField(s)) {
|
||||||
|
if (Sudoku_PutValidNr(s)) {
|
||||||
|
Sudoku_Next(s);
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Sudoku_ClearCurrentField(s);
|
||||||
|
if (!Sudoku_Prev(s)) {
|
||||||
|
printf("Number of solutions: %zu\n", num_solutions);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (!Sudoku_GotoPrevFreeField(s)) {
|
||||||
|
printf("Number of solutions: %zu\n", num_solutions);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return found_solution;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void Sudoku_Free(Sudoku *s) {
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||||||
|
free(s->field);
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||||||
|
free(s->fixed);
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||||||
|
free(s);
|
||||||
|
s = NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main() {
|
||||||
|
Sudoku *s = Sudoku_New(3);
|
||||||
|
Sudoku_Print(s);
|
||||||
|
Sudoku_SolveBacktracking(s);
|
||||||
|
Sudoku_Free(s);
|
||||||
|
}
|
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