第19講 座標の工夫による魔方陣自動生成ソフトの高速化

第4話 番号付けとそれに対応する座標

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b
ッ
を実現するプログラム例
#include<iostream>
#include <time.h>
using namespace std;
long f(int *k,int **x,int n,long cn,int g,int *p,int *q);
void ts(int **x,int n,int *p,int *q);
void h(int **x,int n);
void syokika(int n,int *k);
void zh(int n,int *p,int *q);
void main(){
   int n;
   cout<<"何次魔方陣を生成しますか?"<<endl;
   scanf("%d",&n);
   int **x=(int **)malloc(sizeof(int)*n);
   for(char i=0;i<n;i++)x[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*n);
   int *k=(int *)malloc(sizeof(int)*n*n);
   int p[100],q[100];
   cout<<endl;
   clock_t hj,ow; //clock_t型の宣言、プログラム開始時間を取得するための変数
   hj=clock();
   syokika(n,k);
   zh(n,p,q);
   ts(x,n,p,q);
   //cout<<n<<"次魔方陣が"<<f(k,x,n,0,0)<<"個生成されました。"<<endl;
   ow=clock();
   cout<<"魔方陣生成にかかった時間は"<<(double)(ow-hj)/1000<<"秒です。"<<endl;
}
void ts(int **x,int n,int *p,int *q){
   int i,j;
   for(i=0;i<n*n;i++)x[q[i]][p[i]]=i;
   for(i=0;i<n;i++){
     for(j=0;j<n;j++){
        if(x[i][j]<10)cout<<"0"<<x[i][j]<<" "; else cout<<x[i][j]<<" ";
     }
     cout<<endl;
   }
}
void zh(int n,int *p,int *q){
   int i,j,cn;
   int a[10][10];
   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=0;j<n;j++){
        if(a[i][j]==-1){
          a[i][j]=cn;
          cn++;
        }
     }
   }
   for(i=0;i<n;i++){
     for(j=0;j<n;j++){
        p[a[i][j]]=j;
        q[a[i][j]]=i;
     }
   }
}

void syokika(int n,int *k){
   for(int i=0;i<n*n;i++)k[i]=0;
}

long f(int **x,int n,long cn,int g){
   int i,j,s,t,w,v;
   s=g/n;
   t=g%n;
   for(i=1;i<n*n+1;i++){
     x[s][t]=i;
     v=0;
     if(k[i-1]==0){
        k[i-1]=1;
        v=1;
     }
     else{
        goto tobi;
     }
     if(t==n-1){
        w=0;
        for(j=0;j<n;j++)w=w+x[s][j];
        if(w!=n*(n*n+1)/2)goto tobi;
     }
     if(s==n-1){
        w=0;
        for(j=0;j<n;j++)w=w+x[j][t];
        if(w!=n*(n*n+1)/2)goto tobi;
     }
     if(s==n-1 && t==0){
        w=0;
        for(j=0;j<n;j++)w=w+x[j][n-1-j];
        if(w!=n*(n*n+1)/2)goto tobi;
     }
     if(s==n-1 && t==n-1){
        w=0;
        for(j=0;j<n;j++)w=w+x[j][j];
        if(w!=n*(n*n+1)/2)goto tobi;
     }
     if(g+1<n*n){
        cn=f(x,n,cn,g+1);
        if(cn==100)return(cn);
     }
     else{
        h(x,n);
        cn++;
        if(cn==100)return(cn);
     }
     tobi:;
     if(cn==100)return(cn);
     if(v==1)k[i-1]=0;
   }
   return(cn);
}

void h(int **x,int n){
   for(char i=0;i<n;i++){
     for(char j=0;j<n;j++){
        if(n==3)cout<<x[i][j]<<" ";
        if(n>3)if(x[i][j]<10)cout<<"0"<<x[i][j]<<" "; else cout<<x[i][j]<<" ";
     }
     cout<<endl;
   }
   cout<<endl;
}

さて、準備完了です。
いよいよ魔方陣性ソフトの高速化に取り組みましょう。


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