第24講 特殊種法で魔方陣を超高速に自動生成する
第3話 特殊種対角線+逆対角線部分プログラミング
を実現するプログラム例
#include<iostream>
using namespace std;
int f(int g,int m[10][10],int n,int* p,int* q,int cn);
void h(int m[10][10],int n);
void zh(int n,int *p,int *q);
void sy(int m[10][10],int n);
void main(){
int m[10][10],n,t=0;
while(1){
cout<<"何次魔方陣種を自動生成しますか。"<<endl;
t=1;
if(n!=6)break; else cout<<"6以外の数字を入れて下さい。"<<endl;
}
if(t==1)scanf("%d",&n);
sy(m,n);
int p[100],q[100];
zh(n,p,q);
cout<<n<<"次魔方陣種が"<<endl<<f(0,m,n,p,q,0)<<"個できました。"<<endl;;
cout<<"プロジェクト終了"<<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;
}
}
}
int f(int g,int m[10][10],int n,int* p,int* q,int cn){
int i,j,x,y;
x=p[g];
y=q[g];
for(i=1;i<=n;i++){
m[y][x]=i;
if(g>0){
if(g<n){
for(j=0;j<g;j++){
if(m[j][j]==m[y][x])goto tobi;
}
}
}
if(x==n-1-y && x!=y){
for(j=0;j<y;j++){
if(m[j][n-1-j]==m[y][x])goto tobi;
}
if(m[x][x]==m[y][x])goto tobi;
if(m[y][y]==m[y][x])goto tobi;
if(n%2==1)if(m[n/2][n/2]==m[y][x])goto tobi;
}
int nn;
if(n%2==0)nn=2*n;
if(n%2==1)nn=2*n-1;
if(g+1<nn){
cn=f(g+1,m,n,p,q,cn);
}
else{
h(m,n);
cout<<endl<<endl;
cn++;
}
tobi:;
}
return(cn);
}
void h(int m[10][10],int n){
int i,j;
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
//if(m[i][j]<10)cout<<"0"<<m[i][j]<<"
";
cout<<m[i][j]<<" ";
}
cout<<endl;
}
}
参考ダウンロード添付ファイル
一気に総数が増えました。
if(m[x][x]==m[y][x])goto tobi;
if(m[y][y]==m[y][x])goto tobi;
if(n%2==1)if(m[n/2][n/2]==m[y][x])goto tobi;
の部分が謎でしょうが、
第6話でまとめて解説する予定になっていますので、
忍耐強くお待ちください。
どうしても気になる方は、先に第6話をお読みになっても結構です。
ただし、特殊種自動生成ソフト完成ソースの再掲されていますから、
そこの部分は読まずに、解説の最初の方だけ読んでから、
第3話にお戻りください。
int nn;
if(n%2==0)nn=2*n;
if(n%2==1)nn=2*n-1;
if(g+1<nn){
については解説しておきましょう。
偶数の場合と奇数の場合では終了するタイミングが異なります。
何故かと申しますと、
□0□ | □9□ | □*□ | * | 5 |
* | 1 | * | 6 | * |
* | * | 2 | * | * |
* | 7 | * | 3 | * |
8 | * | * | * | 4 |
奇数の場合は真ん中のセルが、
重複するのに対して(左図では2)、
偶数の場合には重複しないからです。
□0□ | □8□ | □*□ | 4 |
* | 1 | 5 | * |
* | 6 | 2 | * |
7 | * | * | 3 |
5次の場合には最後の数字が、
2×5-1=9より1つ小さいのに対して、
4次の場合には最後の数字が、
2×4=8より1つ小さくなってますね。
ですから、
if(n%2==0)nn=2*n;
if(n%2==1)nn=2*n-1;
if(g+1<nn){
となることが分かりますね。
さて、さらに行部分を付け加えましょう。