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15 Commits
row_col_bl
...
main
Author | SHA1 | Date | |
---|---|---|---|
81f52b5e43 | |||
fe1077c6c1 | |||
46c96a22ba | |||
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4acc288f15 | |||
8df88d2c42 | |||
cda502d79c |
1
.gitignore
vendored
1
.gitignore
vendored
@ -1 +1,2 @@
|
|||||||
/target
|
/target
|
||||||
|
/c_version/sudk_c
|
||||||
|
2
Cargo.lock
generated
2
Cargo.lock
generated
@ -4,4 +4,4 @@ version = 3
|
|||||||
|
|
||||||
[[package]]
|
[[package]]
|
||||||
name = "sudk"
|
name = "sudk"
|
||||||
version = "0.1.0"
|
version = "0.1.1"
|
||||||
|
10
Cargo.toml
10
Cargo.toml
@ -1,13 +1,19 @@
|
|||||||
[package]
|
[package]
|
||||||
name = "sudk"
|
name = "sudk"
|
||||||
version = "0.1.0"
|
version = "0.1.1"
|
||||||
authors = ["ddidderr <ddidderr@paul.network>"]
|
authors = ["ddidderr <ddidderr@paul.network>"]
|
||||||
edition = "2021"
|
edition = "2021"
|
||||||
|
|
||||||
|
[lints.clippy]
|
||||||
|
pedantic = { level = "warn", priority = -1 }
|
||||||
|
todo = "warn"
|
||||||
|
unwrap_used = "warn"
|
||||||
|
|
||||||
[dependencies]
|
[dependencies]
|
||||||
|
|
||||||
[profile.release]
|
[profile.release]
|
||||||
lto = true
|
lto = true
|
||||||
debug = false
|
debug = false
|
||||||
codegen-units = 1
|
strip = true
|
||||||
panic = "abort"
|
panic = "abort"
|
||||||
|
codegen-units = 1
|
||||||
|
6
c_version/clangtest
Executable file
6
c_version/clangtest
Executable file
@ -0,0 +1,6 @@
|
|||||||
|
#!/bin/bash
|
||||||
|
set -e
|
||||||
|
|
||||||
|
clang -Weverything -Wno-unsafe-buffer-usage -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>
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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 {
|
||||||
|
size_t *field;
|
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|
size_t *fixed;
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|
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) {
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Sudoku *s = calloc(1, sizeof(Sudoku));
|
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|
|
||||||
|
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);
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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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|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
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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||||||
|
|
||||||
|
s->size = size;
|
||||||
|
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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|
|
||||||
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return s;
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||||||
|
}
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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)
|
||||||
|
printf("\n");
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|
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|
// nr
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||||||
|
printf("%zu", s->field[idx]);
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|
|
||||||
|
// space
|
||||||
|
if ((idx + 1) % s->size != 0)
|
||||||
|
printf(" ");
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|
}
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
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|
static inline bool Sudoku_Next(Sudoku *s) {
|
||||||
|
if (s->pos == s->num_fields - 1) {
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/*printf("there is no next\n");*/
|
||||||
|
return false;
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||||||
|
}
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|
s->pos++;
|
||||||
|
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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|
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|
static inline bool Sudoku_IsFixed(Sudoku *s) { return s->fixed[s->pos] == 1; }
|
||||||
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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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||||||
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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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|
|
||||||
|
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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||||||
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|
||||||
|
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);
|
||||||
|
}
|
266
c_version/sudk_stack.c
Normal file
266
c_version/sudk_stack.c
Normal file
@ -0,0 +1,266 @@
|
|||||||
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
|
#include <stddef.h>
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <sys/types.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Print_Clear(void) { printf("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a"); }
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct Sudoku {
|
||||||
|
uint8_t *field;
|
||||||
|
bool *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
|
||||||
|
uint8_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;
|
||||||
|
uint8_t *field = calloc(size * size, sizeof(uint8_t));
|
||||||
|
bool *fixed = calloc(size * size, sizeof(bool));
|
||||||
|
|
||||||
|
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] = true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
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("%hhu", 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]; }
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline uint8_t Sudoku_GetFieldAtPos(Sudoku *s, size_t pos) {
|
||||||
|
return s->field[pos];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void Sudoku_Set(Sudoku *s, uint8_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(uint8_t *arr, size_t len, uint8_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, uint8_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, uint8_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, uint8_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, uint8_t nr) {
|
||||||
|
bool ok;
|
||||||
|
uint8_t block[9] = {0};
|
||||||
|
Sudoku_GetBlock(s, block);
|
||||||
|
ok = !Array_Contains(block, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_RowOk(Sudoku *s, uint8_t nr) {
|
||||||
|
bool ok;
|
||||||
|
uint8_t row[9] = {0};
|
||||||
|
Sudoku_GetRow(s, row);
|
||||||
|
ok = !Array_Contains(row, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_ColOk(Sudoku *s, uint8_t nr) {
|
||||||
|
bool ok;
|
||||||
|
uint8_t col[9] = {0};
|
||||||
|
Sudoku_GetCol(s, col);
|
||||||
|
ok = !Array_Contains(col, s->size, nr);
|
||||||
|
return ok;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_Ok(Sudoku *s, uint8_t nr) {
|
||||||
|
return Sudoku_BlockOk(s, nr) && Sudoku_ColOk(s, nr) && Sudoku_RowOk(s, nr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline bool Sudoku_PutValidNr(Sudoku *s) {
|
||||||
|
uint8_t current_nr = Sudoku_GetFieldAtPos(s, s->pos);
|
||||||
|
for (uint8_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(void) {
|
||||||
|
Sudoku *s = Sudoku_New(3);
|
||||||
|
Sudoku_Print(s);
|
||||||
|
Sudoku_SolveBacktracking(s);
|
||||||
|
Sudoku_Free(s);
|
||||||
|
}
|
491
flamegraph.svg
Normal file
491
flamegraph.svg
Normal file
File diff suppressed because one or more lines are too long
After Width: | Height: | Size: 31 KiB |
3
rustfmt.toml
Normal file
3
rustfmt.toml
Normal file
@ -0,0 +1,3 @@
|
|||||||
|
group_imports = "StdExternalCrate"
|
||||||
|
imports_granularity = "Crate"
|
||||||
|
imports_layout = "HorizontalVertical"
|
417
src/main.rs
417
src/main.rs
@ -1,47 +1,39 @@
|
|||||||
|
use std::time::Instant;
|
||||||
|
|
||||||
|
const BLOCK_SIZE: usize = 3;
|
||||||
|
const SIZE: usize = BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE;
|
||||||
|
const NUM_FIELDS: usize = SIZE * SIZE;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn print_gray() {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x33\x30\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn print_green() {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x33\x32\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn print_neutral() {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x31\x3b\x30\x6d");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn print_clear() {
|
||||||
|
print!("\x1b\x5b\x48\x1b\x5b\x32\x4a");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
struct SField {
|
struct SField {
|
||||||
field: Vec<usize>,
|
field: Vec<u8>,
|
||||||
fixed: Vec<usize>,
|
skip_forward: Vec<u8>,
|
||||||
size: usize,
|
skip_backward: Vec<u8>,
|
||||||
block_size: usize,
|
|
||||||
pos: usize,
|
pos: usize,
|
||||||
pos_last_placed: usize,
|
possible_values: Vec<Vec<u8>>,
|
||||||
num_fields: usize,
|
|
||||||
possible_values: Vec<Vec<usize>>,
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
impl SField {
|
impl SField {
|
||||||
pub fn new(block_size: usize) -> SField {
|
pub fn new() -> SField {
|
||||||
let size = block_size * block_size;
|
|
||||||
|
|
||||||
// EMPTY FIELD
|
|
||||||
// let field = vec![0; size * size];
|
|
||||||
|
|
||||||
// BLOCK_SIZE 4
|
|
||||||
// #[rustfmt::skip]
|
|
||||||
// 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
|
|
||||||
#[rustfmt::skip]
|
#[rustfmt::skip]
|
||||||
let field = vec![
|
let field = vec![
|
||||||
0,0,0,0,0,0,0,0,9,
|
0,0,0,0,0,0,0,0,0,
|
||||||
0,0,0,0,8,9,0,2,0,
|
0,0,0,0,8,9,0,0,0,
|
||||||
0,0,0,0,2,0,4,0,0,
|
0,0,0,0,2,0,4,0,0,
|
||||||
0,0,4,0,6,0,0,0,8,
|
0,0,4,0,6,0,0,0,8,
|
||||||
0,0,0,5,0,0,0,0,0,
|
0,0,0,5,0,0,0,0,0,
|
||||||
@ -51,64 +43,72 @@ impl SField {
|
|||||||
0,0,8,2,0,0,0,6,0,
|
0,0,8,2,0,0,0,6,0,
|
||||||
];
|
];
|
||||||
|
|
||||||
// HARD
|
let mut sudoku = SField {
|
||||||
// #[rustfmt::skip]
|
|
||||||
// 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
|
|
||||||
// #[rustfmt::skip]
|
|
||||||
// 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);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
});
|
|
||||||
|
|
||||||
SField {
|
|
||||||
field,
|
field,
|
||||||
fixed,
|
skip_forward: vec![0; NUM_FIELDS + 1],
|
||||||
size,
|
skip_backward: vec![0; NUM_FIELDS + 1],
|
||||||
block_size,
|
|
||||||
pos: 0,
|
pos: 0,
|
||||||
pos_last_placed: 0,
|
possible_values: vec![vec![]; NUM_FIELDS],
|
||||||
num_fields: size * size,
|
};
|
||||||
possible_values: vec![vec![]; size * size],
|
|
||||||
|
sudoku.build_possible_values_db();
|
||||||
|
|
||||||
|
sudoku.build_skip_dbs();
|
||||||
|
|
||||||
|
sudoku
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn build_skip_dbs(&mut self) {
|
||||||
|
fn find_fixed_streak_forward(mut idx: usize, field: &[u8]) -> u8 {
|
||||||
|
let mut fixed_count = 1;
|
||||||
|
idx += 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
while idx < NUM_FIELDS && field[idx] > 0 {
|
||||||
|
fixed_count += 1;
|
||||||
|
idx += 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fixed_count
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn find_fixed_streak_backward(mut idx: usize, field: &[u8]) -> u8 {
|
||||||
|
let mut fixed_count = 1;
|
||||||
|
idx -= 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
while idx < NUM_FIELDS && field[idx] > 0 {
|
||||||
|
fixed_count += 1;
|
||||||
|
idx -= 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fixed_count
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let fwd = &mut self.skip_forward;
|
||||||
|
for (idx, nr) in self.field.iter().enumerate() {
|
||||||
|
match nr {
|
||||||
|
0 => fwd[idx] = *nr,
|
||||||
|
_ => fwd[idx] = find_fixed_streak_forward(idx, &self.field),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let bwd = &mut self.skip_backward;
|
||||||
|
for (idx, nr) in self.field.iter().enumerate().rev() {
|
||||||
|
match nr {
|
||||||
|
0 => bwd[idx + 1] = *nr,
|
||||||
|
_ => bwd[idx + 1] = find_fixed_streak_backward(idx, &self.field),
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn build_possible_values_db(&mut self) {
|
fn build_possible_values_db(&mut self) {
|
||||||
for idx in 0..self.num_fields {
|
for idx in 0..NUM_FIELDS {
|
||||||
if self.fixed[idx] == 1 {
|
if self.field[idx] != 0 {
|
||||||
continue;
|
continue;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
self.pos = idx;
|
self.pos = idx;
|
||||||
// try all values between 1 and =self.size and remember the good ones
|
// try all values between 1 and =self.size and remember the good ones
|
||||||
let mut good_ones = Vec::with_capacity(self.size);
|
let mut good_ones = Vec::with_capacity(SIZE);
|
||||||
for nr in 1..=self.size {
|
for nr in 1..=(u8::try_from(SIZE).expect("SIZE is too big")) {
|
||||||
if self.ok(nr) {
|
if self.ok(nr) {
|
||||||
good_ones.push(nr);
|
good_ones.push(nr);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -119,166 +119,70 @@ impl SField {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn solve_backtracking(&mut self) -> bool {
|
pub fn solve_backtracking(&mut self) -> bool {
|
||||||
let mut found_solution = false;
|
|
||||||
let mut num_solutions = 0;
|
let mut num_solutions = 0;
|
||||||
|
|
||||||
//let mut loop_count = 0;
|
|
||||||
loop {
|
loop {
|
||||||
//std::thread::sleep_ms(30);
|
if !self.put_valid_nr() {
|
||||||
//self.print_clear();
|
|
||||||
//self.print();
|
|
||||||
//loop_count += 1;
|
|
||||||
//if loop_count % 1000000 == 0 {
|
|
||||||
//self.print_clear();
|
|
||||||
//self.print();
|
|
||||||
//}
|
|
||||||
if self.is_end() {
|
|
||||||
found_solution = true;
|
|
||||||
num_solutions += 1;
|
|
||||||
if num_solutions % 100 == 0 {
|
|
||||||
self.print_clear();
|
|
||||||
println!("Solutions: {}", num_solutions);
|
|
||||||
self.print();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.is_fixed() {
|
|
||||||
continue;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
self.clear_current_field();
|
|
||||||
self.prev();
|
|
||||||
self.goto_prev_free_field();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.is_fixed() {
|
|
||||||
self.next();
|
|
||||||
continue;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.goto_next_free_field() {
|
|
||||||
if self.put_valid_nr() {
|
|
||||||
self.next();
|
|
||||||
continue;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
//println!("put_valid_nr failed for pos {}", self.pos);
|
|
||||||
//std::thread::sleep_ms(300);
|
|
||||||
self.clear_current_field();
|
self.clear_current_field();
|
||||||
if !self.prev() {
|
if !self.prev() {
|
||||||
println!("Number of solutions: {}", num_solutions);
|
print_clear();
|
||||||
|
self.print();
|
||||||
|
println!("Number of solutions: {num_solutions}");
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
if !self.goto_prev_free_field() {
|
continue;
|
||||||
println!("Number of solutions: {}", num_solutions);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if !self.next() {
|
||||||
|
num_solutions += 1;
|
||||||
|
if num_solutions % 10_000 == 0 {
|
||||||
|
print_clear();
|
||||||
|
self.print();
|
||||||
|
println!("Number of solutions: {num_solutions}");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
self.clear_current_field();
|
||||||
|
self.prev();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
found_solution
|
num_solutions > 0
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[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) {
|
fn print(&self) {
|
||||||
for i in 0..self.num_fields {
|
for i in 0..NUM_FIELDS {
|
||||||
if i != 0 && i % self.size == 0 {
|
if i != 0 && i % SIZE == 0 {
|
||||||
println!();
|
println!();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if i == self.pos_last_placed {
|
if i == self.pos {
|
||||||
self.print_red();
|
print_green();
|
||||||
} else if i == self.pos {
|
|
||||||
self.print_green();
|
|
||||||
} else if self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
} else if self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
||||||
self.print_gray();
|
print_gray();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
print!("{:2} ", self.get_field_at_pos(i));
|
print!("{:2} ", self.get_field_at_pos(i));
|
||||||
|
|
||||||
if i == self.pos || i == self.pos_last_placed || self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
if i == self.pos || self.get_field_at_pos(i) == 0 {
|
||||||
self.print_neutral();
|
print_neutral();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
println!();
|
println!();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn clear_current_field(&mut self) {
|
fn clear_current_field(&mut self) {
|
||||||
self.set(0);
|
self.set(0);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn goto_prev_free_field(&mut self) -> bool {
|
|
||||||
while {
|
|
||||||
if !self.is_fixed() {
|
|
||||||
return true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
self.prev()
|
|
||||||
} {}
|
|
||||||
|
|
||||||
false
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn goto_next_free_field(&mut self) -> bool {
|
|
||||||
while {
|
|
||||||
if !self.is_fixed() {
|
|
||||||
return true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
self.next()
|
|
||||||
} {}
|
|
||||||
|
|
||||||
false
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
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 put_valid_nr(&mut self) -> bool {
|
fn put_valid_nr(&mut self) -> bool {
|
||||||
let current_nr = self.get_field_at_pos(self.pos);
|
let current_nr = self.get_field_at_pos(self.pos);
|
||||||
|
|
||||||
// safety:
|
// safety:
|
||||||
// self.possible_vals is initialized with self.size * self.size
|
// self.possible_vals is initialized with self.size * self.size
|
||||||
// so self.pos can safely be used to index here
|
// so self.pos can safely be used to index here
|
||||||
let possible_vals = unsafe { self.possible_values.get_unchecked(self.pos) };
|
let possible_vals = &self.possible_values[self.pos];
|
||||||
|
|
||||||
for nr in possible_vals.iter() {
|
for nr in possible_vals {
|
||||||
if *nr <= current_nr {
|
if *nr <= current_nr {
|
||||||
continue;
|
continue;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -291,33 +195,11 @@ impl SField {
|
|||||||
false
|
false
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
fn ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
||||||
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)
|
self.block_ok(nr) && self.row_ok(nr) && self.col_ok(nr)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
fn get_field_at_pos(&self, pos: usize) -> u8 {
|
||||||
fn _pos_to_xy(&self) -> (usize, usize) {
|
|
||||||
let y = self.pos / self.size;
|
|
||||||
let x = self.pos % self.size;
|
|
||||||
(x + 1, y + 1)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn is_fixed(&self) -> bool {
|
|
||||||
// safety: self.pos can be used to index the field unchecked
|
|
||||||
// since the only methods modifying self.pos are
|
|
||||||
// `next()` and `prev()` and they do bounds checking
|
|
||||||
unsafe { *self.fixed.get_unchecked(self.pos) == 1 }
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn get_field_at_pos(&self, pos: usize) -> usize {
|
|
||||||
// safety:
|
// safety:
|
||||||
// TODO
|
// TODO
|
||||||
// would need to mathematically explain that the calculations in
|
// would need to mathematically explain that the calculations in
|
||||||
@ -325,99 +207,84 @@ impl SField {
|
|||||||
unsafe { *self.field.get_unchecked(pos) }
|
unsafe { *self.field.get_unchecked(pos) }
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
fn set(&mut self, nr: u8) {
|
||||||
fn set(&mut self, nr: usize) {
|
|
||||||
self.field[self.pos] = nr;
|
self.field[self.pos] = nr;
|
||||||
self.pos_last_placed = self.pos;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
fn get_row(&self, row: &mut [u8; SIZE]) {
|
||||||
fn get_row(&self, row: &mut [usize; 9]) {
|
|
||||||
for (idx, row_elem) in row.iter_mut().enumerate() {
|
for (idx, row_elem) in row.iter_mut().enumerate() {
|
||||||
*row_elem = self.get_field_at_pos((self.pos / self.size) * self.size + idx);
|
*row_elem = self.get_field_at_pos((self.pos / SIZE) * SIZE + idx);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
fn get_col(&self, col: &mut [u8; SIZE]) {
|
||||||
fn get_col(&self, col: &mut [usize; 9]) {
|
|
||||||
for (idx, col_elem) in col.iter_mut().enumerate() {
|
for (idx, col_elem) in col.iter_mut().enumerate() {
|
||||||
*col_elem = self.get_field_at_pos(idx * self.size + self.pos % self.size);
|
*col_elem = self.get_field_at_pos(idx * SIZE + self.pos % SIZE);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
fn get_block(&self, block: &mut [u8; SIZE]) {
|
||||||
fn get_block(&self, block: &mut [usize; 9]) {
|
let block_start_row = self.pos / SIZE / BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE;
|
||||||
let block_start_row = self.pos / self.size / self.block_size * self.block_size;
|
let block_start_col = self.pos % SIZE / BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE;
|
||||||
let block_start_col = self.pos % self.size / self.block_size * self.block_size;
|
|
||||||
|
|
||||||
for r in 0..self.block_size {
|
for r in 0..BLOCK_SIZE {
|
||||||
for c in 0..self.block_size {
|
for c in 0..BLOCK_SIZE {
|
||||||
block[r * self.block_size + c] =
|
block[r * BLOCK_SIZE + c] =
|
||||||
self.get_field_at_pos(self.size * (block_start_row + r) + block_start_col + c);
|
self.get_field_at_pos(SIZE * (block_start_row + r) + block_start_col + c);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
fn block_ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
||||||
fn block_ok(&self, nr: usize) -> bool {
|
let mut block = [0; SIZE];
|
||||||
let mut block = [0; 9];
|
|
||||||
self.get_block(&mut block);
|
self.get_block(&mut block);
|
||||||
!block.contains(&nr)
|
!block.contains(&nr)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
fn row_ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
||||||
fn row_ok(&self, nr: usize) -> bool {
|
let mut row = [0; SIZE];
|
||||||
let mut row = [0; 9];
|
|
||||||
self.get_row(&mut row);
|
self.get_row(&mut row);
|
||||||
!row.contains(&nr)
|
!row.contains(&nr)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
fn col_ok(&self, nr: u8) -> bool {
|
||||||
fn col_ok(&self, nr: usize) -> bool {
|
let mut col = [0; SIZE];
|
||||||
let mut col = [0; 9];
|
|
||||||
self.get_col(&mut col);
|
self.get_col(&mut col);
|
||||||
!col.contains(&nr)
|
!col.contains(&nr)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn next(&mut self) -> bool {
|
fn next(&mut self) -> bool {
|
||||||
if self.pos == self.num_fields - 1 {
|
let new_pos = self.pos + 1 + self.skip_forward[self.pos + 1] as usize;
|
||||||
|
|
||||||
|
if new_pos >= NUM_FIELDS {
|
||||||
return false;
|
return false;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
self.pos += 1;
|
self.pos = new_pos;
|
||||||
true
|
true
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn prev(&mut self) -> bool {
|
fn prev(&mut self) -> bool {
|
||||||
if self.pos == 0 {
|
let new_pos = self.pos - 1 - self.skip_backward[self.pos] as usize;
|
||||||
|
|
||||||
|
if new_pos >= NUM_FIELDS {
|
||||||
return false;
|
return false;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
self.pos -= 1;
|
self.pos = new_pos;
|
||||||
true
|
true
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[inline(always)]
|
|
||||||
fn solve(&mut self) {
|
fn solve(&mut self) {
|
||||||
|
let now = Instant::now();
|
||||||
if !self.solve_backtracking() {
|
if !self.solve_backtracking() {
|
||||||
println!("there is no solution.");
|
println!("there is no solution.");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
eprintln!("took {:.3}s", now.elapsed().as_secs_f64());
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn run() -> Result<(), String> {
|
|
||||||
let mut field = SField::new(3);
|
|
||||||
|
|
||||||
field.build_possible_values_db();
|
|
||||||
|
|
||||||
field.solve();
|
|
||||||
Ok(())
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fn main() {
|
fn main() {
|
||||||
if let Err(e) = run() {
|
let mut field = SField::new();
|
||||||
println!("{}", e)
|
field.solve();
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
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