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commit
867d6dce73
1
.gitignore
vendored
Normal file
1
.gitignore
vendored
Normal file
@ -0,0 +1 @@
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/target
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6
Cargo.lock
generated
Normal file
6
Cargo.lock
generated
Normal file
@ -0,0 +1,6 @@
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# This file is automatically @generated by Cargo.
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# It is not intended for manual editing.
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[[package]]
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name = "sudk"
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version = "0.1.0"
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13
Cargo.toml
Normal file
13
Cargo.toml
Normal file
@ -0,0 +1,13 @@
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[package]
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name = "sudk"
|
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version = "0.1.0"
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authors = ["ddidderr <ddidderr@paul.network>"]
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edition = "2021"
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[dependencies]
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[profile.release]
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lto = true
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debug = false
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codegen-units = 1
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panic = "abort"
|
490
src/main.rs
Normal file
490
src/main.rs
Normal file
@ -0,0 +1,490 @@
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|
use std::time::Duration;
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type Pos = usize;
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struct SField {
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field: Vec<usize>,
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fixed: Vec<usize>,
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known: Vec<usize>,
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size: usize,
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block_size: usize,
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pos: Pos,
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pos_last_placed: Pos,
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num_fields: usize,
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}
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impl SField {
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pub fn new(block_size: usize) -> SField {
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let size = block_size * block_size;
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|
//let field = vec![0; size * size];
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||||||
|
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||||||
|
/*
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||||||
|
let field = vec![0,15,0,0,0,0,11,4,0,5,0,0,0,0,12,8,
|
||||||
|
12,0,0,9,0,1,0,5,0,0,8,15,0,0,0,13,
|
||||||
|
0,0,3,0,0,10,13,0,0,11,4,0,15,0,6,0,
|
||||||
|
13,10,0,11,0,0,0,14,0,3,2,0,0,9,0,0,
|
||||||
|
0,0,15,10,8,0,0,0,0,0,14,0,0,6,2,0,
|
||||||
|
0,0,14,0,0,0,6,0,0,0,0,0,1,0,0,0,
|
||||||
|
0,11,0,8,3,0,15,1,6,0,0,0,0,0,0,7,
|
||||||
|
0,6,0,7,0,0,0,0,8,13,0,0,10,0,0,0,
|
||||||
|
0,14,0,2,0,0,0,0,3,0,5,0,11,15,9,0,
|
||||||
|
0,0,0,12,11,0,2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
|
||||||
|
0,8,0,0,6,14,1,0,13,15,0,0,0,0,0,10,
|
||||||
|
10,0,0,3,9,0,7,0,0,1,0,0,13,12,8,0,
|
||||||
|
7,0,0,0,0,0,14,0,0,0,0,0,0,0,0,9,
|
||||||
|
0,3,0,14,0,0,9,6,0,0,0,0,0,4,0,0,
|
||||||
|
0,4,6,0,0,7,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
|
||||||
|
5,2,0,0,0,4,10,15,1,0,3,0,0,0,7,0,];
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
// MANY SOLUTIONS
|
||||||
|
let field = vec![
|
||||||
|
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,
|
||||||
|
];
|
||||||
|
|
||||||
|
// HARD
|
||||||
|
// let field = vec![
|
||||||
|
// 8,4,0,0,6,0,5,0,1,
|
||||||
|
// 0,0,0,0,0,3,0,4,0,
|
||||||
|
// 0,0,6,9,0,0,0,0,7,
|
||||||
|
// 0,2,0,7,1,0,0,0,6,
|
||||||
|
// 0,0,0,6,3,0,0,0,0,
|
||||||
|
// 9,0,0,0,0,0,0,5,0,
|
||||||
|
// 0,0,0,0,4,0,0,6,0,
|
||||||
|
// 2,0,0,0,0,0,1,8,0,
|
||||||
|
// 0,0,5,0,0,0,3,0,0,
|
||||||
|
// ];
|
||||||
|
|
||||||
|
// EASY
|
||||||
|
// let field = vec![
|
||||||
|
// 5,9,0,6,1,3,0,0,0,
|
||||||
|
// 0,0,0,9,0,0,5,0,0,
|
||||||
|
// 8,0,3,0,5,7,6,4,0,
|
||||||
|
// 0,7,5,0,0,0,4,0,6,
|
||||||
|
// 0,6,0,7,4,0,2,0,8,
|
||||||
|
// 2,0,8,0,0,0,7,5,3,
|
||||||
|
// 0,0,0,5,6,1,0,7,0,
|
||||||
|
// 0,0,1,0,7,0,9,0,0,
|
||||||
|
// 7,3,6,0,2,0,0,0,0,
|
||||||
|
// ];
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut fixed = Vec::with_capacity(size * size);
|
||||||
|
field.iter().for_each(|e| {
|
||||||
|
if *e == 0 {
|
||||||
|
fixed.push(0);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
fixed.push(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut known = Vec::with_capacity(size * size);
|
||||||
|
field.iter().for_each(|e| {
|
||||||
|
if *e == 0 {
|
||||||
|
known.push(0);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
known.push(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
SField {
|
||||||
|
field,
|
||||||
|
fixed,
|
||||||
|
known,
|
||||||
|
size,
|
||||||
|
block_size,
|
||||||
|
pos: 0,
|
||||||
|
pos_last_placed: 0,
|
||||||
|
num_fields: size * size,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn solve_backtracking(&mut self) -> bool {
|
||||||
|
let mut found_solution = false;
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||||||
|
let mut num_solutions = 0;
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||||||
|
|
||||||
|
loop {
|
||||||
|
//println!("loop start");
|
||||||
|
//println!("==========================");
|
||||||
|
//std::thread::sleep(Duration::from_millis(100));
|
||||||
|
//self.print_clear();
|
||||||
|
//println!("pos:{}", self.pos);
|
||||||
|
//self.print();
|
||||||
|
if self.is_end() {
|
||||||
|
//println!("is_end");
|
||||||
|
found_solution = true;
|
||||||
|
num_solutions += 1;
|
||||||
|
if num_solutions % 100 == 0 {
|
||||||
|
self.print_clear();
|
||||||
|
println!("Solutions: {}", num_solutions);
|
||||||
|
self.print();
|
||||||
|
// std::thread::sleep(Duration::from_millis(1000));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//std::thread::sleep(Duration::from_secs(2));
|
||||||
|
|
||||||
|
if self.is_fixed() {
|
||||||
|
// println!("is end is fixed");
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
self.clear_current_field();
|
||||||
|
self.prev();
|
||||||
|
self.goto_prev_free_field();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if self.is_fixed() {
|
||||||
|
// println!("is fixed -> next");
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||||||
|
self.next();
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if self.goto_next_free_field() {
|
||||||
|
// println!("goto_next_free_field");
|
||||||
|
if self.put_valid_nr() {
|
||||||
|
// println!("placed valid nr");
|
||||||
|
self.next();
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// println!("could not place valid nr...going back");
|
||||||
|
self.clear_current_field();
|
||||||
|
if !self.prev() {
|
||||||
|
println!("Number of solutions: {}", num_solutions);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//println!("{} {}", self.pos.row, self.pos.col);
|
||||||
|
if !self.goto_prev_free_field() {
|
||||||
|
println!("Number of solutions: {}", num_solutions);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
found_solution
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn print_gray(&self) {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x33\x30\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn print_green(&self) {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x33\x32\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn print_red(&self) {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x33\x31\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn print_neutral(&self) {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x30\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn print_clear(&self) {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn print(&self) {
|
||||||
|
for i in 0..self.size * self.size {
|
||||||
|
if i != 0 && i % self.size == 0 {
|
||||||
|
println!();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if i == self.pos_last_placed {
|
||||||
|
self.print_red();
|
||||||
|
} else if i == self.pos {
|
||||||
|
self.print_green();
|
||||||
|
} else if self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
||||||
|
self.print_gray();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
print!("{} ", self.get_field_at_pos(i));
|
||||||
|
|
||||||
|
if i == self.pos || i == self.pos_last_placed || self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
||||||
|
self.print_neutral();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
println!();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn clear_current_field(&mut self) {
|
||||||
|
self.set(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn goto_prev_free_field(&mut self) -> bool {
|
||||||
|
while {
|
||||||
|
if !self.is_fixed() {
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
self.prev()
|
||||||
|
} {}
|
||||||
|
|
||||||
|
false
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn goto_next_free_field(&mut self) -> bool {
|
||||||
|
while {
|
||||||
|
if !self.is_fixed() {
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
self.next()
|
||||||
|
} {}
|
||||||
|
|
||||||
|
false
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn goto_next_free_field_not_known(&mut self) -> bool {
|
||||||
|
while {
|
||||||
|
if !self.is_fixed() && !self.is_known() {
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
self.next()
|
||||||
|
} {}
|
||||||
|
|
||||||
|
false
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn put_valid_nr(&mut self) -> bool {
|
||||||
|
let current_nr = self.get_field_at_pos(self.pos);
|
||||||
|
for nr in current_nr..self.size + 1 {
|
||||||
|
if self.ok(nr) {
|
||||||
|
self.set(nr);
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
false
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn is_end(&self) -> bool {
|
||||||
|
!self.field.contains(&0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn ok(&self, nr: usize) -> bool {
|
||||||
|
self.block_ok(nr) && self.row_ok(nr) && self.col_ok(nr)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn is_fixed(&self) -> bool {
|
||||||
|
unsafe { *self.fixed.get_unchecked(self.pos) == 1 }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn is_known(&self) -> bool {
|
||||||
|
unsafe { *self.known.get_unchecked(self.pos) == 1 }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn get_field_at_pos(&self, pos: Pos) -> usize {
|
||||||
|
unsafe { *self.field.get_unchecked(pos) }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn set(&mut self, nr: usize) {
|
||||||
|
assert!(!self.is_fixed());
|
||||||
|
self.field[self.pos] = nr;
|
||||||
|
self.pos_last_placed = self.pos;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn set_with_known(&mut self, nr: usize) {
|
||||||
|
assert!(!self.is_fixed());
|
||||||
|
self.field[self.pos] = nr;
|
||||||
|
self.known[self.pos] = 1;
|
||||||
|
self.pos_last_placed = self.pos;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn get_row(&self) -> Vec<usize> {
|
||||||
|
let mut row = Vec::with_capacity(self.size);
|
||||||
|
for val in 0..self.size {
|
||||||
|
row.push(self.get_field_at_pos((self.pos / self.size) * self.size + val));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
row
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn get_col(&self) -> Vec<usize> {
|
||||||
|
let mut col = Vec::with_capacity(self.size);
|
||||||
|
for val in 0..self.size {
|
||||||
|
col.push(self.get_field_at_pos(val * self.size + self.pos % self.size));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
col
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn get_block(&self) -> Vec<usize> {
|
||||||
|
let mut block = Vec::with_capacity(self.size);
|
||||||
|
|
||||||
|
let block_start_row = self.pos / self.size / self.block_size * self.block_size;
|
||||||
|
let block_start_col = self.pos % self.size / self.block_size * self.block_size;
|
||||||
|
|
||||||
|
for r in 0..self.block_size {
|
||||||
|
for c in 0..self.block_size {
|
||||||
|
block.push(
|
||||||
|
self.get_field_at_pos(self.size * (block_start_row + r) + block_start_col + c),
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
block
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn block_ok(&self, nr: usize) -> bool {
|
||||||
|
!self.get_block().contains(&nr)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn row_ok(&self, nr: usize) -> bool {
|
||||||
|
!self.get_row().contains(&nr)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn col_ok(&self, nr: usize) -> bool {
|
||||||
|
!self.get_col().contains(&nr)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn next(&mut self) -> bool {
|
||||||
|
if self.pos == self.num_fields - 1 {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.pos += 1;
|
||||||
|
true
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[inline(always)]
|
||||||
|
fn prev(&mut self) -> bool {
|
||||||
|
if self.pos == 0 {
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.pos -= 1;
|
||||||
|
true
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn get_block_nums(&mut self) -> u16 {
|
||||||
|
let mut result = 0u16;
|
||||||
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|
||||||
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for num in self.get_block().into_iter() {
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||||||
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if num > 0 {
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||||||
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result |= 1 << (num - 1);
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
// println!("blk: {} {:016b}", self.pos, result);
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||||||
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result
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
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fn get_col_nums(&mut self) -> u16 {
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||||||
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let mut result = 0u16;
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||||||
|
|
||||||
|
for num in self.get_col().into_iter() {
|
||||||
|
if num > 0 {
|
||||||
|
result |= 1 << (num - 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// println!("col: {} {:016b}", self.pos, result);
|
||||||
|
result
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn get_row_nums(&mut self) -> u16 {
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||||||
|
let mut result = 0u16;
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||||||
|
|
||||||
|
for num in self.get_row().into_iter() {
|
||||||
|
if num > 0 {
|
||||||
|
result |= 1 << (num - 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// println!("row: {} {:016b}", self.pos, result);
|
||||||
|
result
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn place_nr_by_deduction_if_possible(&mut self) -> bool {
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let combined = self.get_row_nums() | self.get_col_nums() | self.get_block_nums();
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||||||
|
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let ones = combined.count_ones();
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||||||
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assert!(ones < 9); // should never have 9 ones because the field wouldn't be empty in the first place
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||||||
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if ones == 8 {
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let nr = combined.trailing_ones() + 1;
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self.set_with_known(nr as usize);
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||||||
|
// println!("Placing nr: {} at pos: {}", nr, self.pos);
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||||||
|
return true;
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
false
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||||||
|
}
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fn solve_deduction(&mut self) -> bool {
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return false;
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||||||
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||||||
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let mut was_able_to_place_nr = false;
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||||||
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loop {
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||||||
|
if self.goto_next_free_field_not_known() {
|
||||||
|
was_able_to_place_nr |= self.place_nr_by_deduction_if_possible();
|
||||||
|
|
||||||
|
if !self.next() {
|
||||||
|
if was_able_to_place_nr {
|
||||||
|
self.pos = 0;
|
||||||
|
was_able_to_place_nr = false;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self.pos = 0;
|
||||||
|
return self.is_end();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
if was_able_to_place_nr {
|
||||||
|
self.pos = 0;
|
||||||
|
was_able_to_place_nr = false;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self.pos = 0;
|
||||||
|
return self.is_end();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn solve(&mut self) -> bool {
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//loop {
|
||||||
|
//if self.solve_deduction() {
|
||||||
|
//break;
|
||||||
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//} else {
|
||||||
|
self.pos = 0;
|
||||||
|
println!("Falling back to backtracking");
|
||||||
|
if !self.solve_backtracking() {
|
||||||
|
println!("there is no solution.");
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//}
|
||||||
|
//}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.print();
|
||||||
|
true
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
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||||||
|
fn run() -> Result<(), String> {
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|
let mut field = SField::new(3);
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||||||
|
|
||||||
|
field.solve();
|
||||||
|
//field.get_row_missing_numbers(&Pos{row:4, col:5});
|
||||||
|
Ok(())
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
fn main() {
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||||||
|
if let Err(e) = run() {
|
||||||
|
println!("{}", e)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
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