第18講 対角線法による魔方陣自動生成速度の1万倍加へ
第10話 対角線アプリをすべてローカル変数に変更した版
プログラム例
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int f(int n,int m[10][10],int y[100],int x[100],int cn,int g); //魔方陣を作り出す社員
void hy(int n,int m[10][10]); //出来た順列をコンソールに表示させる社員
void zy(int n,int y[100],int x[100]); //座標作成社員
void hy1(int n,int a[10][10]); //番号付けが上手くいっているかを確認する社員
void g(int n,int y[100],int x[100]); //座標作りが正しく出来ているかを確認する確認する社員
int main(){
clock_t hj,ow;
int cn,n;
int m[10][10]; //少し大きめに配列要素数を取っておく
int y[100],x[100];
printf("n=");
fflush(0); //pirntfを先に実行させるためのお呪い
scanf("%d",&n);
if(n==6)srand(15);
if(n==5)srand(42);
cn=0;
hj=clock();
zy(n,y,x);
cn=f(n,m,y,x,cn,0);
ow=clock();
printf("生成された%d次魔方陣=%d\n",n,cn);
printf("魔方陣生成にかかった時間は%f秒です。\n",(double)(ow - hj) / CLOCKS_PER_SEC);
}
void zy(int n,int y[100],int x[100]){ //座標作成社員
int a[10][10];
int i,j,cn;
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
a[i][j]=-1;
}
}
for(i=0;i<n;i++){
a[i][i]=i;
}
cn=n;
for(i=0;i<n;i++){
if(a[i][n-1-i]==-1){
a[i][n-1-i]=cn;
cn++;
}
}
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0j;j<n;j++){
if(a[i][j]==-1){
a[i][j]=cn;
cn++;
}
}
}
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0j;j<n;j++){
y[a[i][j]]=i;
x[a[i][j]]=j;
}
}
//g();
}
void hy1(int n,int a[10][10]){
int i,j;
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0j;j<n;j++){
if(a[i][j]<10)printf("0%d ",a[i][j]);
if(a[i][j]>=10)printf("%d ",a[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("\n");
}
void g(int n,int y[100],int x[100]){
int i,a[10][10];
for(i=0;i<n*n;i++){
a[y[i]][x[i]]=i;
}
hy1(n,a);
}
int f(int n,int m[10][10],int y[100],int x[100],int cn,int g){
int i,j,h,w,ih;
ih=rand()%(n*n);
for(i=0;i<n*n;i++){
m[y[g]][x[g]]=((ih+i)%(n*n))+1;
h=1;
if(g>0){
for(j=0;j<g;j++){
if(m[y[g]][x[g]]==m[y[j]][x[j]]){
h=0;
break;
}
}
}
if(h==1){
if(y[g]==n-1 && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++)w=w+m[y[j]][j];
if(w!=(n*(n*n+1))/2)h=0;
}
}
if(h==1){
if(y[g]==n-1 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++)w=w+m[j][n-1-j];
if(w!=(n*(n*n+1))/2)h=0;
}
}
if(h==1){
if(y[g]==0 && x[g]==n-2){
w=0;
for(j=0;j<n;j++)w=w+m[y[g]][j];
if(w!=(n*(n*n+1))/2)h=0;
}
}
if(h==1){
if(g>2*n && y[g]>0 && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++)w=w+m[y[g]][j];
if(w!=(n*(n*n+1))/2)h=0;
}
}
if(h==1){
if(y[g]==n-2 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++)w=w+m[j][x[g]];
if(w!=(n*(n*n+1))/2)h=0;
}
}
if(h==1){
if(g>2*n && y[g]==n-1 && x[g]>0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++)w=w+m[j][x[g]];
if(w!=(n*(n*n+1))/2)h=0;
}
}
if(h==1){
if(g+1<n*n){
cn=f(n,m,y,x,cn,g+1);
if(cn==10)return(cn);
}
else{
cn++;
hy(n,m);
if(cn==10)return(cn);
}
}
}
return(cn);
}
void hy(int n,int m[10][10]){
int i,j;
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
if(n>3){
if(m[i][j]<10)printf("0%d ",m[i][j]);
if(m[i][j]>=10)printf("%d ",m[i][j]);
}
if(n==3)printf("%d ",m[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("\n");
}
ローカル変数版対角線法魔方陣自動生成ソフト
cn=f(n,m,y,x,cn,0);
と
cn=f(n,m,y,x,cn,g+1);
がミソです。
cnが引数で送られると同時に、
返ってきた総数の受け皿になっているのです。
if(cn==10)return(cn); //同じ記述が2回
と
return(cn);
も難しかったですね。
魔方陣生成関数をvoid型からint型に変更して、
総数を返すようにしたのです。
すべてローカル変数にすると、
やはり難しい！
魔方陣自動生成については、
後の講でも何回も取り上げます。
最終的には、100次魔方陣も数分以内で、
100個生産できるようになるでしょう。
もちろん、現Ver.2では、
宇宙時間（宇宙の始まりから終わりまでの時間）かけても、
100次魔方陣は１個も生成できないのは確実です。
さて、第19講で数独解答自動生成に挑戦します。
あくまで解答の自動生成です。
数独問題自動生成は、
第４部の主題にする予定になっています。
数独問題自動生成は講のテーマにするには大きすぎる話題で、
講より上の部全体を必要とします。
尚、第５部も１つの課題のみをターゲットとする部となります。
第５部の主題は、
ｎ進数演算による巨大素数と完全数の探索です。
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