第７話 C++シングル全文
HTMLファイルをコピペしてエラーするケースは
赤の四角でのところに全角スペースが入っている場合ですので、
赤線の波線が出ている場合はDeleteキーかBackspaceで詰めて
とすればビルドエラーないしはデッバクエラーは回避できます。
尚、ホームページビルダー22だと全角スペースを使ってもビルドエラーはしません。
旧バージョンではエラーしましたからジャストシステム何か工夫を加えてエラーしないようになっています。
第６講 残された課題の解消とマルチスレッド化
第７話 C++シングル全文
HTMLファイルをコピペしてエラーするケースは
赤の四角でのところに全角スペースが入っている場合ですので、
赤線の波線が出ている場合はDeleteキーかBackspaceで詰めて
とすればビルドエラーないしはデッバクエラーは回避できます。
尚、ホームページビルダー22だと全角スペースを使ってもビルドエラーはしません。
旧バージョンではエラーしましたからジャストシステム何か工夫を加えてエラーしないようになっています。
#pragma warning(disable: 4996)
#include<iostream>
#include<conio.h> //while (!_kbhit())を使うために必要
using namespace std;
void f(char s); //sは次元番号=部屋番号
const char n = 9; //16次数独や25次数独も考えてnと一般化した。
char cn = 0; //順列を数える変数
char cn1 = 0; //順列を数える変数
char gensudoku[n][n]; //解答用２次元配列（魔方陣の研究から始まったので本体をmとしてきた。
char sudoku[n][n]; //解答用２次元配列（魔方陣の研究から始まったので本体をmとしてきた。
char mondai[n][n]; //sudoku[n][n]は解答用なので、問題用の２次元配列を用意した。
char sng = 1;//１ならば真
const char hnt = 24;
//ヒント数を変えてデバッグしてProject3を24と名前を変更して25から36までの
//実行ファイルを蓄えてから最後にまとめてsudokusのフォルダに移動させる
const char tm = 81;
void syokika();
void hy();//結果をコンソール画面に表示する関数
void kyokusyokaiseki(char y, char x);//単セル解析（候補数字探索）
void nextcell(char g);//次に入力するセルを探索する関数
void sudokukaiho(char g);//数独を解くエンジン 部分構造解析を進めながら問題を解いていく
char lst[9][9][9];//セルリスト構造解析によって可能な数字を収容する３次元配列
char mx[9][9];//セルの数字候補の個数
char Y[81], X[81];//次に入力するセルのy座標とx座標
unsigned u = (unsigned)time(NULL);
//マルチスレッド化した際に、
//ルートスレッドと発生させたスレッドが共有できるようにグローバル変数に変更
char main() {
clock_t hj, ow;
srand(u);
while (1) {
syokika();
f(0);
for (char i = 0; i < n; i++) {
for (char j = 0; j < n; j++) {
if (mondai[i][j] == 0)kyokusyokaiseki(i, j);
//セルリスト構造解析 = 単セル解析を積み重ねれば全体構造解析になる
}
}
sudokukaiho(hnt);//数独を解くエンジン 部分構造解析を進めながら問題を解いていく
if (cn1 == 1)break;
}
//以降CSVファイルの作成
FILE* fp;
/*ファイル(save.csv)に書き込む*/
if ((fp = fopen("a.csv", "w")) != NULL) {
for (unsigned char i = 0; i < n; i++) {
for (unsigned char j = 0; j < n; j++) {
fprintf(fp, "%d,\n", gensudoku[i][j]);//数独
}
}
for (unsigned char i = 0; i < n; i++) {
for (unsigned char j = 0; j < n; j++) {
fprintf(fp, "%d,\n", sudoku[i][j]);//数独解答
}
}
}
/*忘れずに閉じる*/
fclose(fp);
cout << "プロジェクト成功" << endl;
//while (!_kbhit()); //待機させるための命令
return(0);
}
void syokika() {
cn = 0;
cn1 = 0;
for (char i = 0; i < n; i++) {
for (char j = 0; j < n; j++) {
gensudoku[i][j] = 0;
sudoku[i][j] = 0;
mondai[i][j] = 0;
}
}
}
void hy() {
for (char i = 0; i < 26; i++)cout << " -"; //最初の横線
cout << endl;
for (char i = 0; i < n; i++) {
cout << "｜";//最初の縦線
for (char j = 0; j < n; j++) {
if (gensudoku[i][j] > 0) {
cout << " " << +gensudoku[i][j] <<
" "; //２次元配列を２次元に並べる
}
else {
cout << " " << " " << " ";
//２次元配列を２次元に並べる
}
if (j % 3 == 2)cout << "｜";//２本目３本目の縦線
}
if (i % 3 == 2) {
cout << endl;
for (char j = 0; j < 26; j++)cout << " -"; //２本目３本目の横線
}
cout << endl;
}
}
void kyokusyokaiseki(char y, char x) {//局所解析 = 単セルリスト構造解析
for (char i = 0; i < n; i++)lst[y][x][i] = i + 1;//初期化{1,2,3,4,5,6,7,8,9}とする
mx[y][x] = 0;//{1,2,3,4,5,6,7,8,9}を{2,4}等にするために0に初期化 再カウントのため
for (char i = 0; i < n; i++) {//mondai[y][x]と同じ行にあるセルからの影響を調べる
if (i != x) {//自分自身は対象にしない
if (mondai[y][i] > 0) {
for (char j = 0; j < n; j++) {
if (lst[y][x][j] == mondai[y][i])lst[y][x][j] = 0;
//mondai[y][i]と一致する数字を0にすることによって候補から外す
}
}
}
}
for (char i = 0; i < n; i++) {//mondai[y][x]と同じ列にあるセルへの影響を調べる
if (i != y) {//自分自身は対象にしない
if (mondai[i][x] > 0) {//空欄のみをセル解析の対象にする
for (char j = 0; j < n; j++) {
if (lst[y][x][j] == mondai[i][x])lst[y][x][j] = 0;
//mondai[i][x]と一致する数字を0にすることによって候補から外す
}
}
}
}
for (char i = 0; i < n; i++) {//mondai[y][x]と同じブロックにあるセルへの影響を調べる
if (3 * (y / 3) + (i / 3) != y && 3 * (x / 3) + (i % 3) !=
x) {
if (mondai[3 * (y / 3) + (i / 3)][3 * (x / 3) + (i % 3)] > 0)
{
for (char j = 0; j < n; j++) {
if (lst[y][x][j] == mondai[3 * (y / 3) + (i / 3)][3 * (x / 3)
+ (i % 3)])lst[y][x][j] = 0;
//mondai[3 * (y / 3) + (i / 3)][3 * (x / 3) + (i % 3)]と一致する数字を
//0にすることによって候補から外す
}
}
}
}
for (char i = 0; i < n; i++) {
if (lst[y][x][i] > 0) {
lst[y][x][mx[y][x]] = lst[y][x][i];//例えば、{0, 2, 0, 4, 0, 0, 0, 0,
0}を{2, 4}と詰めて0を含めない
mx[y][x]++;
}
}
}
void nextcell(char g) {//次に入力するセルの座標を探索する関数
char mn = 10;
for (char i = 0; i < n; i++) {
for (char j = 0; j < n; j++) {
if (mondai[i][j] == 0) {//空欄のみをランキング対象にする
if (mx[i][j] < mn) {//<=でないことによって左及び上が優先される
mn = mx[i][j];
Y[g] = i;
X[g] = j;
}
}
}
}
}
void sudokukaiho(char g) {//数独を解くエンジン
nextcell(g);//座標(Y[g], X[g])の取得
for (char i = 0; i < mx[Y[g]][X[g]]; i++) {
mondai[Y[g]][X[g]] = lst[Y[g]][X[g]][i];
//候補の数字を代入 例えば、mondai[0][1]なら{2, 4}の2，4の順に代入する
for (char j = 0; j < n; j++)if (j != X[g])if (mondai[Y[g]][j] ==
0)kyokusyokaiseki(Y[g], j);
//x[Y[g]][X[g]]と同じ行にあるセルの単セル解析（候補数字探索）
for (char j = 0; j < n; j++)if (j != Y[g])if (mondai[j][X[g]] ==
0)kyokusyokaiseki(j, X[g]);
//x[Y[g]][X[g]]と同じ列にあるセルの単セル解析（候補数字探索）
char s = 3 * (Y[g] / 3);
char t = 3 * (X[g] / 3);
for (char j = 0; j < n; j++) {
if (s + (j / 3) != Y[g] && t + (j % 3) != X[g]) {//行解析と列解析と重複させないため
if (mondai[s + (j / 3)][t + (j % 3)] == 0) {
kyokusyokaiseki(s + (j / 3), t + (j % 3));
//x[Y[g]][X[g]]と同じブロックにあるセルの単セル解析（候補数字探索）
}
}
}
if (g + 1 < tm)sudokukaiho(g + 1);//内側部屋へ
if (cn1 == 2) {
return;//複数解
}
if (g == tm - 1) {
//hy();//解答表示
cn1++;
}
if (i == mx[Y[g]][X[g]] - 1) {
//i < mx[Y[g]][X[g]] - 1)のときはiが１つ進んで上で単セル解析（候補数字探索）を行うので
//キャンセルは不要だが、最後だけはキャンセルをしなければならないので単セル解析（候補数字探索）
//を行う必要がある
//cout << "*-*-*-*-復元-*-*-*-*-*" << endl;
mondai[Y[g]][X[g]] = 0;
//cout << g << endl;
for (char j = 0; j < n; j++)if (j != X[g])if (mondai[Y[g]][j]
== 0)kyokusyokaiseki(Y[g], j);
for (char j = 0; j < n; j++)if (j != Y[g])if (mondai[j][X[g]]
== 0)kyokusyokaiseki(j, X[g]);
for (char j = 0; j < n; j++) {
if (s + (j / 3) != Y[g] && t + (j % 3) != X[g]) {
if (mondai[s + (j / 3)][t + (j % 3)] == 0) {
kyokusyokaiseki(s + (j / 3), t + (j % 3));
}
}
}
}
}
}
void f(char s) {//ヒント数0の数独を解く関数
char y = s / 9; //縦座標
char x = s % 9; //横座標
char e[9];
e[0] = rand() % 9 + 1;
char i = 1;
while (i < 9) {
e[i] = rand() % 9 + 1;
while (1) {
char h = 1;
e[i] = rand() % 9 + 1;
for (char j = 0; j < i; j++) {
if (e[i] == e[j]) {
h = 0;
break;
}
}
if (h == 1)break;
}
i++;
}
char ii = rand() % 9; //始まりをランダムにする
for (char i = 0; i < n; i++) {
sudoku[y][x] = e[(i + ii) % n]; //２次元配列に１から９までの整数を入力
if (x > 0) {
for (char j = 0; j < x; j++) {
if (sudoku[y][x] == sudoku[y][j])goto tobi; //行の重複を防ぐ
}
}
if (y > 0) {
for (char j = 0; j < y; j++) {
if (sudoku[j][x] == sudoku[y][x])goto tobi; //行の重複を防ぐ
}
}
if (y % 3 == 1) {
for (char j = 0; j < 3; j++) {
if ((x / 3) * 3 + j != x) {
if (sudoku[y][x] == sudoku[y - 1][(x / 3) * 3 + j])goto tobi;
//ブロックの重複を防ぐ
}
}
}
if (y % 3 == 2) {
for (char j = 0; j < 3; j++) {
if ((x / 3) * 3 + j != x) {
if (sudoku[y][x] == sudoku[y - 2][(x / 3) * 3 + j])goto tobi;
//ブロックの重複を防ぐ
if (sudoku[y][x] == sudoku[y - 1][(x / 3) * 3 + j])goto tobi; //ブロックの重複を防ぐ
}
}
}
if (s + 1 < n * n)f(s + 1); //１つ奥の部屋に入室
if (cn == 1)return; //数独が1個できた時点で止める
if (sng == 0)return; //異常があった時点でプロジェクトを止める
if (s == n * n - 1) { //一番奥に部屋に到達
char hb; //部屋番号
char tbs[13] = { 11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59 };
//飛びの選択肢 素数であれば81と互いに素は保証されている
char st = rand() % 81; //始めの位置
char tb = tbs[rand() % 13]; //飛び
char h = 0; //可否の否
char* gohr = (char*)calloc(hnt, sizeof(char));
for (char t = 0; t < hnt; t++) {
gohr[t] = (st + t * tb) % 81;
}
for (char j = 0; j < n; j++) {
for (char k = 0; k < n; k++) {
hb = n * j + k; //部屋番号の再初期化 = 空欄の数字候補の個数の小さい順に入れる
char h = 0; //可否の否
for (char t = 0; t < hnt; t++) {
if (gohr[t] == hb) {
h = 1;//可否の可
break;
}
}
if (h == 1) {
mondai[j][k] = sudoku[j][k]; //問題用の配列に代入
gensudoku[j][k] = sudoku[j][k];//マルチスレッド化するときに必要
}
}
}
//hy();//問題表示
free(gohr); //メモリ解放
cn++;
if (cn == 1)return; //数独が1個できた時点でとめる
}
tobi:;
}
}
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