マルチスレッド版数独自動生成ソフトC++コードを題材とする超初心者のためのVisual Studio C++講義
第８章 ポインタの学習
第19話 4 * n 型 と 4 * n + 2 型統合版
#include<iostream>//インクルードファイルiostreamの読み込み
#include<conio.h>//while(!_kbhit());を使うためのお呪い
#include<string> //文字列変数を使えるようにするために組み込む
#include <iomanip> //setprecisionを使えるように組み込む
#include <cmath>//powなどを使うときに必要
#include <ctime>//time()（←現時刻発生する関数）を使うために必要
using namespace std;//coutを使うときに必要なお呪い
const int n = 4;//具体的な数字を使うのではなく、 n を使うと汎用性のあるプログラムになる！
//部長の任務は社長の仕事の一部を引き受け、
//社員（部の社員）に仕事を命令することです。
void 部長(int(*a)[n]);
void 課長1(int(*a)[n]);//自然配列担当社員と表示担当社員の統率を担当
void 課長2(int(*a)[n]);//対角線部分交換社員fと表示担当職員の統率を担当
void 課長3(int(*a)[n]);//緑部分交換社員gと表示担当職員の統率を担当
void 課長4(int(*a)[n]);//明るい紫部分交換社員fと表示担当職員の統率を担当
void 自然配列担当社員(int(*a)[n]);
void 表示担当社員(int(*a)[n]);
void 交換係社員(int* x, int* y);
//fの任務は各対角線部分を点対称移動させることである
void f(int(*a)[n]);
//gの任務は緑の部分を上下線対称移動させることである
void g(int(*a)[n]);
//hの任務は明るい紫部分を左右線対称移動させることである
void h(int(*a)[n]);
int 検査(int(*a)[n]);//各合計が一致していなかったり数字の重複があるときに 0 を返す関数
int main() {//私は社長だ。
int a[n][n]; // n 行分のポインタ配列を定義
部長(a);//部長に統率を依頼
while (!_kbhit());//待機させるための命令
return 0;//int main() を終わるためのお呪い
}
void 部長(int(*a)[n]) {
課長1(a);//自然配列担当社員と表示担当社員の統率を担当
課長2(a);//対角線部分交換社員fと表示担当職員の統率を担当
課長3(a);//緑部分交換社員gと表示担当職員の統率を担当
課長4(a);//明るい紫部分交換社員fと表示担当職員の統率を担当
int k = 検査(a);
if (k == 0) {
cout << "異常あり" << endl;
}
else {
cout << "すべて正常" << endl;
}
}
void 課長1(int(*a)[n]) {
自然配列担当社員(a);
表示担当社員(a);
}
void 課長2(int(*a)[n]) {
f(a);//対角線部分交換
cout << endl;
表示担当社員(a);
}
void 課長3(int(*a)[n]) {
g(a);//緑部分交換
cout << endl;
表示担当社員(a);
}
void 課長4(int(*a)[n]) {
h(a);//明るい紫部分交換
cout << endl;
表示担当社員(a);
}
void 自然配列担当社員(int(*a)[n]) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
a[i][j] = n * i + j + 1;//自然配列を２次元配列に収納
}
}
}
void 表示担当社員(int(*a)[n]) {
//自然配列を体裁を整えてコンソール画面に表示する
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (n > 28) {
if (a[i][j] < 1000)cout << " ";
}
if (a[i][j] < 100)cout << " ";
if (a[i][j] < 10)cout << " ";
cout << a[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
}
void 交換係社員(int* x, int* y) {
int u;//交換のための受け皿
u = *x;//xから間接参照されるデータがyから間接参照されるデータに上書きされる前にuにxの間接参照されるデータを保存
*x = *y;//yから間接参照されるデータでxから間接参照されるデータを上書きする
*y = u;//xから間接参照される元データでyから間接参照されるデータを上書き
}
//fの任務は対角線部分を点対称移動させることである
void f(int(*a)[n]) {
//対角線点対称移動
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
int x = a[i][i];
int y = a[n - 1 - i][n - 1 - i];
交換係社員(&x, &y);
a[i][i] = x;
a[n - 1 - i][n - 1 - i] = y;
}
//対角線点対称移動終了
//逆対角線点対称移動
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
int x = a[i][n - 1 - i];
int y = a[n - 1 - i][i];
交換係社員(&x, &y);
a[i][n - 1 - i] = x;
a[n - 1 - i][i] = y;
}
//逆対角線点対称移動終了
}
void g(int(*a)[n]) {
//緑の部分の第 １ 列から第 n / 2 列までの上下交換開始
if (n % 4 == 0) {
for (int i = 1; i < n / 4; i++) {
for (int j = 0; j < n / 2; j++) {
int x = a[j][(2 * i + j) % (n / 2)];
int y = a[n - 1 - j][(2 * i + j) % (n / 2)];
交換係社員(&x, &y);
a[j][(2 * i + j) % (n / 2)] = x;
a[n - 1 - j][(2 * i + j) % (n / 2)] = y;
}
}
}
if (n % 4 == 2) {
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
for (int j = 0; j < n / 4; j++) {
int x = a[i][(i + j + 1) % (n / 2)];
int y = a[n - 1 - i][(i + j + 1) % (n / 2)];
交換係社員(&x, &y);
a[i][(i + j + 1) % (n / 2)] = x;
a[n - 1 - i][(i + j + 1) % (n / 2)] = y;
}
}
}
//緑の部分の第 n / 2 列から第 n 列までの上下交換
//緑の部分の第n / 2列から第 n 列までの上下交換開始
if (n % 4 == 0) {
for (int i = 1; i < n / 4; i++) {
for (int j = 0; j < n / 2; j++) {
int x = a[j][n - 1 - (2 * i + j) % (n / 2)];
int y = a[n - 1 - j][n - 1 - (2 * i + j) % (n / 2)];
交換係社員(&x, &y);
a[j][n - 1 - (2 * i + j) % (n / 2)] = x;
a[n - 1 - j][n - 1 - (2 * i + j) % (n / 2)] = y;
}
}
}
if (n % 4 == 2) {
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
for (int j = 1; j < n / 4; j++) {
int x = a[i][n - 1 - (i + j + 1) % (n / 2)];
int y = a[n - 1 - i][n - 1 - (i + j + 1) % (n / 2)];
交換係社員(&x, &y);
a[i][n - 1 - (i + j + 1) % (n / 2)] = x;
a[n - 1 - i][n - 1 - (i + j + 1) % (n / 2)] = y;
}
}
}
//緑の部分の第 n / 2 列から第 n 列までの上下交換
}
//hの任務は明るい紫部分を線対称移動させることである
void h(int(*a)[n]) {
//明るい紫の部分の第１行から第 n / 2 行までの左右交換開始
if (n % 4 == 0) {
for (int i = 1; i < n / 4; i++) {
for (int j = 0; j < n / 2; j++) {
int x = a[j][(2 * i + 1 + j) % (n / 2)];
int y = a[j][n - 1 - ((2 * i + 1 + j) % (n / 2))];
交換係社員(&x, &y);
a[j][(2 * i + 1 + j) % (n / 2)] = x;
a[j][n - 1 - ((2 * i + 1 + j) % (n / 2))] = y;
}
}
}
if (n % 4 == 2) {
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
for (int j = 0; j < n / 4; j++) {
int x = a[i][((i + j + 1) + (n / 4)) % (n / 2)];
int y = a[i][n - 1 - ((i + j + 1) + (n / 4)) % (n / 2)];
交換係社員(&x, &y);
a[i][((i + j + 1) + (n / 4)) % (n / 2)] = x;
a[i][n - 1 - ((i + j + 1) + (n / 4)) % (n / 2)] = y;
}
}
}
//明るい紫の部分の第１行から第 n /2 行までの左右交換終了
//明るい紫の部分の第n / 2行から第 n 行までの交換開始
if (n % 4 == 0) {
for (int i = 1; i < n / 4; i++) {
for (int j = 0; j < n / 2; j++) {
int x = a[n - 1 - j][(2 * i + 1 + j) % (n / 2)];
int y = a[n - 1 - j][n - 1 - ((2 * i + 1 + j) % (n / 2))];
交換係社員(&x, &y);
a[n - 1 - j][(2 * i + 1 + j) % (n / 2)] = x;
a[n - 1 - j][n - 1 - ((2 * i + 1 + j) % (n / 2))] = y;
}
}
}
if (n % 4 == 2) {
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
for (int j = 1; j < n / 4; j++) {
int x = a[n - 1 - i][((i + j + 1) + (n / 4)) % (n / 2)];
int y = a[n - 1 - i][n - 1 - ((i + j + 1) + (n / 4)) % (n / 2)];
交換係社員(&x, &y);
a[n - 1 - i][((i + j + 1) + (n / 4)) % (n / 2)] = x;
a[n - 1 - i][n - 1 - ((i + j + 1) + (n / 4)) % (n / 2)] = y;
}
}
}
//明るい紫の部分の第n / 2行から第 n 行までの交換終了
}
int 検査(int(*a)[n]) {
int 合計;
int gk = 0;
cout << endl;
for (int i = 0; i < n; i++) {//1 + 2 + ・・・ + n * n を計算する
for (int j = 0; j < n; j++) {
gk = gk + n * i + j + 1;
}
}
gk = gk / n;//nで割って魔方陣の行などの合計を計算
for (int i = 0; i < n; i++) {//行合計を計算
合計 = 0;// 0 に初期化
for (int j = 0; j < n; j++) {
合計 = 合計 + a[i][j];
}
cout << 合計 << " ";
if (合計 != gk)return(0);
}
cout << endl;
cout << endl;
for (int i = 0; i < n; i++) {//列合計を計算
合計 = 0;// 0 に初期化
for (int j = 0; j < n; j++) {
合計 = 合計 + a[j][i];
}
cout << 合計 << " ";
if (合計 != gk)return(0);
}
cout << endl;
cout << endl;
合計 = 0;// 0 に初期化
for (int j = 0; j < n; j++) {//対角線合計
合計 = 合計 + a[j][j];
}
cout << 合計 << " ";
if (合計 != gk)return(0);
合計 = 0;// 0 に初期化
for (int j = 0; j < n; j++) {
合計 = 合計 + a[j][n - 1 - j];
}
if (合計 != gk)return(0);
cout << 合計 << " ";
int 配列[n * n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
配列[n * i + j] = 0;//すべて0に初期化
}
}
cout << endl;
cout << endl;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
配列[a[i][j] - 1]++;//すべて0に初期化
if (配列[a[i][j] - 1] > 1)return(0);
}
}
return(1);
}
様々な実験結果
const int n = 4;のとき
（
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
16 2 3 13
5 11 10 8
9 7 6 12
4 14 15 1
16 2 3 13
5 11 10 8
9 7 6 12
4 14 15 1
16 2 3 13
5 11 10 8
9 7 6 12
4 14 15 1
34 34 34 34
34 34 34 34
34 34
すべて正常
）
const int n = 6;のとき
（
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
31 32 33 34 35 36
36 2 3 4 5 31
7 29 9 10 26 12
13 14 22 21 17 18
19 20 16 15 23 24
25 11 27 28 8 30
6 32 33 34 35 1
36 32 3 4 5 31
7 29 27 10 26 12
19 14 22 21 17 18
13 20 16 15 23 24
25 11 9 28 8 30
6 2 33 34 35 1
36 32 4 3 5 31
12 29 27 10 26 7
19 17 22 21 14 18
13 20 16 15 23 24
25 11 9 28 8 30
6 2 33 34 35 1
111 111 111 111 111 111
111 111 111 111 111 111
111 111
すべて正常
）
const int n = 8;のとき
（
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31 32
33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48
49 50 51 52 53 54 55 56
57 58 59 60 61 62 63 64
64 2 3 4 5 6 7 57
9 55 11 12 13 14 50 16
17 18 46 20 21 43 23 24
25 26 27 37 36 30 31 32
33 34 35 29 28 38 39 40
41 42 22 44 45 19 47 48
49 15 51 52 53 54 10 56
8 58 59 60 61 62 63 1
64 2 59 4 5 62 7 57
9 55 11 52 53 14 50 16
41 18 46 20 21 43 23 48
25 34 27 37 36 30 39 32
33 26 35 29 28 38 31 40
17 42 22 44 45 19 47 24
49 15 51 12 13 54 10 56
8 58 3 60 61 6 63 1
64 2 59 5 4 62 7 57
16 55 11 52 53 14 50 9
41 23 46 20 21 43 18 48
25 34 30 37 36 27 39 32
33 26 38 29 28 35 31 40
17 47 22 44 45 19 42 24
56 15 51 12 13 54 10 49
8 58 3 61 60 6 63 1
260 260 260 260 260 260 260 260
260 260 260 260 260 260 260 260
260 260
すべて正常
）
const int n = 10;のとき
（
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
100 2 3 4 5 6 7 8 9 91
11 89 13 14 15 16 17 18 82 20
21 22 78 24 25 26 27 73 29 30
31 32 33 67 35 36 64 38 39 40
41 42 43 44 56 55 47 48 49 50
51 52 53 54 46 45 57 58 59 60
61 62 63 37 65 66 34 68 69 70
71 72 28 74 75 76 77 23 79 80
81 19 83 84 85 86 87 88 12 90
10 92 93 94 95 96 97 98 99 1
100 92 93 4 5 6 7 98 9 91
11 89 83 84 15 16 87 18 82 20
21 22 78 74 75 76 27 73 29 30
61 32 33 67 65 36 64 38 39 70
51 52 43 44 56 55 47 48 59 50
41 42 53 54 46 45 57 58 49 60
31 62 63 37 35 66 34 68 69 40
71 72 28 24 25 26 77 23 79 80
81 19 13 14 85 86 17 88 12 90
10 2 3 94 95 96 97 8 99 1
100 92 93 7 6 5 4 98 9 91
20 89 83 84 16 15 87 18 82 11
30 29 78 74 75 76 27 73 22 21
61 39 38 67 65 36 64 33 32 70
51 52 48 47 56 55 44 43 59 50
41 42 53 57 46 45 54 58 49 60
31 62 68 37 35 66 34 63 69 40
71 79 28 24 25 26 77 23 72 80
90 19 13 14 85 86 17 88 12 81
10 2 3 94 96 95 97 8 99 1
505 505 505 505 505 505 505 505 505 505
505 505 505 505 505 505 505 505 505 505
505 505
すべて正常
）
const int n = 24;のとき
（
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144
145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168
169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192
193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216
217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240
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8801 8801
すべて正常
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偶数統合普遍版ができたことに満足して第８章を閉じます。
第９章では関数の再帰的方法について学びます。
この方法を使えば１万次元for分に相当するものをプログラムすることができるようになり、
世界は一気に広がります。
第８章第18話へ 第９章第１話へ
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