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4acc288f15
1
.gitignore
vendored
1
.gitignore
vendored
@ -1 +1,2 @@
|
||||
/target
|
||||
/c_version/sudk_c
|
||||
|
6
c_version/clangtest
Executable file
6
c_version/clangtest
Executable file
@ -0,0 +1,6 @@
|
||||
#!/bin/bash
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||||
set -e
|
||||
|
||||
clang -Wall -Wextra -Weverything -Werror -O3 -march=native -flto -std=c17 -fstack-protector-all -s -o sudk_c "$1"
|
||||
|
||||
time ./sudk_c
|
7
c_version/gcctest
Executable file
7
c_version/gcctest
Executable file
@ -0,0 +1,7 @@
|
||||
#!/bin/bash
|
||||
|
||||
set -e
|
||||
|
||||
gcc -Wall -Wextra -Werror --std=c17 -march=native -O3 -fstack-protector-all -flto -s -o sudk_c "$1"
|
||||
|
||||
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 @@
|
||||
#include <stdbool.h>
|
||||
#include <stddef.h>
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <sys/types.h>
|
||||
|
||||
#define PFSALLOC(bytes) malloc(bytes)
|
||||
|
||||
static inline void Print_Clear() { printf("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a"); }
|
||||
|
||||
typedef struct Sudoku {
|
||||
size_t *field;
|
||||
size_t *fixed;
|
||||
size_t *known;
|
||||
size_t size;
|
||||
size_t block_size;
|
||||
size_t pos;
|
||||
size_t pos_last_placed;
|
||||
size_t num_fields;
|
||||
} Sudoku;
|
||||
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||||
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));
|
||||
size_t *known = calloc(size * size, sizeof(size_t));
|
||||
|
||||
printf("num_fields: %zu\n", size * size);
|
||||
|
||||
s->field = field;
|
||||
s->fixed = fixed;
|
||||
s->known = known;
|
||||
|
||||
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->known[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 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 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) {
|
||||
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) {
|
||||
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);
|
||||
}
|
||||
return tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
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;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static inline size_t *Sudoku_GetBlock(Sudoku *s) {
|
||||
size_t *tmp = PFSALLOC(s->size * sizeof(size_t));
|
||||
|
||||
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++) {
|
||||
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) {
|
||||
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);
|
||||
}
|
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