xref: /haiku/src/apps/sudoku/SudokuField.cpp (revision 079c69cbfd7cd3c97baae91332251c8388a8bb02)
1 /*
2  * Copyright 2007, Axel Dörfler, axeld@pinc-software.de. All rights reserved.
3  * Distributed under the terms of the MIT License.
4  */
5 
6 
7 #include "SudokuField.h"
8 
9 #include <new>
10 #include <stdio.h>
11 #include <string.h>
12 
13 #include <Message.h>
14 #include <OS.h>
15 
16 
17 const char*
18 mask(uint32 set)
19 {
20 	static char text[64];
21 	uint32 i = 0;
22 	for (int32 number = 9; number > 0; number--) {
23 		text[i++] = set & (1UL << (number - 1)) ? number + '0' : '-';
24 	}
25 
26 	text[i] = '\0';
27 	return text;
28 }
29 
30 
31 //	#pragma mark -
32 
33 
34 SudokuField::field::field()
35 	:
36 	hint_mask(0),
37 	valid_mask(~0),
38 	flags(0),
39 	value(0)
40 {
41 }
42 
43 
44 //	#pragma mark -
45 
46 
47 SudokuField::SudokuField(uint32 size)
48 	:
49 	fSize(size * size),
50 	fBlockSize(size)
51 {
52 	fFields = new (std::nothrow) field[fSize * fSize];
53 	fMaxMask = (1UL << fSize) - 1;
54 }
55 
56 
57 SudokuField::SudokuField(const BMessage* archive)
58 {
59 	if (archive->FindInt32("block size", (int32*)&fBlockSize) != B_OK)
60 		return;
61 
62 	fSize = fBlockSize * fBlockSize;
63 	fMaxMask = (1UL << fSize) - 1;
64 
65 	uint32 count = fSize * fSize;
66 	fFields = new (std::nothrow) field[count];
67 	if (fFields == NULL)
68 		return;
69 
70 	for (uint32 i = 0; i < count; i++) {
71 		struct field& field = fFields[i];
72 
73 		if (archive->FindInt32("value", i, (int32*)&field.value) != B_OK
74 			|| archive->FindInt32("valid mask", i,
75 					(int32*)&field.valid_mask) != B_OK
76 			|| archive->FindInt32("hint mask", i,
77 					(int32*)&field.hint_mask) != B_OK
78 			|| archive->FindInt32("flags", i, (int32*)&field.flags) != B_OK)
79 			break;
80 	}
81 }
82 
83 
84 SudokuField::SudokuField(const SudokuField& other)
85 	: BArchivable(other)
86 {
87 	fSize = other.fSize;
88 	fBlockSize = other.fBlockSize;
89 	fMaxMask = other.fMaxMask;
90 
91 	fFields = new (std::nothrow) field[fSize * fSize];
92 	if (fFields != NULL)
93 		memcpy(fFields, other.fFields, sizeof(field) * fSize * fSize);
94 }
95 
96 
97 SudokuField::~SudokuField()
98 {
99 	delete[] fFields;
100 }
101 
102 
103 status_t
104 SudokuField::InitCheck()
105 {
106 	if (fBlockSize == 0)
107 		return B_BAD_VALUE;
108 	return fFields == NULL ? B_NO_MEMORY : B_OK;
109 }
110 
111 
112 status_t
113 SudokuField::Archive(BMessage* archive, bool deep) const
114 {
115 	status_t status = BArchivable::Archive(archive, deep);
116 	if (status == B_OK)
117 		archive->AddInt32("block size", fBlockSize);
118 	if (status < B_OK)
119 		return status;
120 
121 	uint32 count = fSize * fSize;
122 	for (uint32 i = 0; i < count && status == B_OK; i++) {
123 		struct field& field = fFields[i];
124 		status = archive->AddInt32("value", field.value);
125 		if (status == B_OK)
126 			status = archive->AddInt32("valid mask", field.valid_mask);
127 		if (status == B_OK)
128 			status = archive->AddInt32("hint mask", field.hint_mask);
129 		if (status == B_OK)
130 			status = archive->AddInt32("flags", field.flags);
131 	}
132 
133 	return status;
134 }
135 
136 
137 /*static*/ SudokuField*
138 SudokuField::Instantiate(BMessage* archive)
139 {
140 	if (!validate_instantiation(archive, "SudokuField"))
141 		return NULL;
142 
143 	return new SudokuField(archive);
144 }
145 
146 
147 void
148 SudokuField::Reset()
149 {
150 	for (uint32 y = 0; y < fSize; y++) {
151 		for (uint32 x = 0; x < fSize; x++) {
152 			struct field& field = _FieldAt(x, y);
153 			field.value = 0;
154 			field.flags = 0;
155 			field.hint_mask = 0;
156 			field.valid_mask = fMaxMask;
157 		}
158 	}
159 }
160 
161 
162 status_t
163 SudokuField::SetTo(char base, const char* data)
164 {
165 	if (data != NULL && strlen(data) < fSize * fSize)
166 		return B_BAD_VALUE;
167 
168 	Reset();
169 
170 	if (data == NULL)
171 		return B_OK;
172 
173 	uint32 i = 0;
174 
175 	for (uint32 y = 0; y < fSize; y++) {
176 		for (uint32 x = 0; x < fSize; x++) {
177 			uint32 value = data[i++] - base;
178 			if (value) {
179 				struct field& field = _FieldAt(x, y);
180 				field.value = value;
181 				field.flags = kInitialValue;
182 			}
183 		}
184 	}
185 
186 	for (uint32 y = 0; y < fSize; y++) {
187 		for (uint32 x = 0; x < fSize; x++) {
188 			_ComputeValidMask(x, y, false);
189 		}
190 	}
191 
192 	return B_OK;
193 }
194 
195 
196 void
197 SudokuField::SetTo(const SudokuField* field)
198 {
199 	if (field == NULL) {
200 		Reset();
201 		return;
202 	}
203 
204 	for (uint32 y = 0; y < fSize; y++) {
205 		for (uint32 x = 0; x < fSize; x++) {
206 			_FieldAt(x, y) = field->_FieldAt(x, y);
207 		}
208 	}
209 }
210 
211 
212 void
213 SudokuField::Dump()
214 {
215 	for (uint32 y = 0; y < fSize; y++) {
216 		for (uint32 x = 0; x < fSize; x++) {
217 			if (x != 0 && x % fBlockSize == 0)
218 				putchar(' ');
219 			printf("%lu", ValueAt(x, y));
220 		}
221 		putchar('\n');
222 	}
223 }
224 
225 
226 bool
227 SudokuField::IsSolved()
228 {
229 	for (uint32 y = 0; y < fSize; y++) {
230 		for (uint32 x = 0; x < fSize; x++) {
231 			if (!_ValidValueAt(x, y))
232 				return false;
233 		}
234 	}
235 
236 	return true;
237 }
238 
239 
240 void
241 SudokuField::SetHintMaskAt(uint32 x, uint32 y, uint32 hintMask)
242 {
243 	_FieldAt(x, y).hint_mask = hintMask;
244 }
245 
246 
247 uint32
248 SudokuField::HintMaskAt(uint32 x, uint32 y) const
249 {
250 	return _FieldAt(x, y).hint_mask;
251 }
252 
253 
254 void
255 SudokuField::SetValidMaskAt(uint32 x, uint32 y, uint32 validMask)
256 {
257 	_FieldAt(x, y).valid_mask = validMask & fMaxMask;
258 }
259 
260 
261 uint32
262 SudokuField::ValidMaskAt(uint32 x, uint32 y) const
263 {
264 	return _FieldAt(x, y).valid_mask;
265 }
266 
267 
268 void
269 SudokuField::SetFlagsAt(uint32 x, uint32 y, uint32 flags)
270 {
271 	_FieldAt(x, y).flags = flags;
272 }
273 
274 
275 uint32
276 SudokuField::FlagsAt(uint32 x, uint32 y) const
277 {
278 	return _FieldAt(x, y).flags;
279 }
280 
281 
282 void
283 SudokuField::SetValueAt(uint32 x, uint32 y, uint32 value, bool setSolved)
284 {
285 	_FieldAt(x, y).value = value;
286 	_FieldAt(x, y).hint_mask = 0;
287 	_UpdateValidMaskChanged(x, y, setSolved);
288 }
289 
290 
291 uint32
292 SudokuField::ValueAt(uint32 x, uint32 y) const
293 {
294 	return _FieldAt(x, y).value;
295 }
296 
297 
298 bool
299 SudokuField::_ValidValueAt(uint32 x, uint32 y) const
300 {
301 	uint32 value = _FieldAt(x, y).value;
302 	if (!value)
303 		return false;
304 
305 	value = 1UL << (value - 1);
306 	return (_FieldAt(x, y).valid_mask & value) != 0;
307 }
308 
309 
310 void
311 SudokuField::_ComputeValidMask(uint32 x, uint32 y, bool setSolved)
312 {
313 	if (ValueAt(x, y))
314 		return;
315 
316 	// check row
317 
318 	uint32 foundMask = 0;
319 	for (uint32 i = 0; i < fSize; i++) {
320 		uint32 value = ValueAt(i, y);
321 		if (value && _ValidValueAt(i, y))
322 			foundMask |= 1UL << (value - 1);
323 	}
324 
325 	// check column
326 
327 	for (uint32 i = 0; i < fSize; i++) {
328 		uint32 value = ValueAt(x, i);
329 		if (value && _ValidValueAt(x, i))
330 			foundMask |= 1UL << (value - 1);
331 	}
332 
333 	// check block
334 
335 	uint32 offsetX = x / fBlockSize * fBlockSize;
336 	uint32 offsetY = y / fBlockSize * fBlockSize;
337 
338 	for (uint32 partY = 0; partY < fBlockSize; partY++) {
339 		for (uint32 partX = 0; partX < fBlockSize; partX++) {
340 			uint32 value = ValueAt(partX + offsetX, partY + offsetY);
341 			if (value && _ValidValueAt(partX + offsetX, partY + offsetY))
342 				foundMask |= 1UL << (value - 1);
343 		}
344 	}
345 
346 	SetValidMaskAt(x, y, ~foundMask);
347 
348 	if (setSolved) {
349 		// find the one set bit, if not more
350 		uint32 value = 0;
351 		for (uint32 i = 0; i < fSize; i++) {
352 			if ((foundMask & (1UL << i)) == 0) {
353 				if (value != 0) {
354 					value = 0;
355 					break;
356 				}
357 
358 				value = i + 1;
359 			}
360 		}
361 		if (value != 0)
362 			SetValueAt(x, y, value, true);
363 	}
364 }
365 
366 
367 void
368 SudokuField::_UpdateValidMaskChanged(uint32 x, uint32 y, bool setSolved)
369 {
370 	// update row
371 
372 	for (uint32 i = 0; i < fSize; i++) {
373 		_ComputeValidMask(i, y, setSolved);
374 	}
375 
376 	// update column
377 
378 	for (uint32 i = 0; i < fSize; i++) {
379 		if (i == y)
380 			continue;
381 
382 		_ComputeValidMask(x, i, setSolved);
383 	}
384 
385 	// update block
386 
387 	uint32 offsetX = x / fBlockSize * fBlockSize;
388 	uint32 offsetY = y / fBlockSize * fBlockSize;
389 
390 	for (uint32 partY = 0; partY < fBlockSize; partY++) {
391 		for (uint32 partX = 0; partX < fBlockSize; partX++) {
392 			if (partX + offsetX == x || partY + offsetY == y)
393 				continue;
394 
395 			_ComputeValidMask(partX + offsetX, partY + offsetY, setSolved);
396 		}
397 	}
398 }
399 
400 
401 const SudokuField::field&
402 SudokuField::_FieldAt(uint32 x, uint32 y) const
403 {
404 	if (x >= fSize || y >= fSize)
405 		debugger("field outside bounds");
406 
407 	return fFields[x + y * fSize];
408 }
409 
410 
411 SudokuField::field&
412 SudokuField::_FieldAt(uint32 x, uint32 y)
413 {
414 	if (x >= fSize || y >= fSize)
415 		debugger("field outside bounds");
416 
417 	return fFields[x + y * fSize];
418 }
419 
420 
421