すのものの「いろいろ」(その389)


15 パズルを解くプログラム(前半)

15 パズル>次のように回るほうが,追い越せる箇所が多くて便利》 に書いたことを,C 言語で書いてみた。

とりあえず,次のように位置に番号をふってみた。

 0 15 12 11
 1 14 13 10
 2  5  6  9
 3  4  7  8

力まかせのプログラム。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define N 16

void init(void);
void shuffle(void);
void show(void);
void loop(void);

int a[N];
int zero;       /* 空白の位置 */

int main() {
  init();
  shuffle();
  loop();
}

void init(void) {       /* 初期化 */
  int i;

  for (i = 0; i < N; i++) {   /* 配列を初期化 */
    a[i] = i;
  }
}

void shuffle(void) {    /* コマをシャッフル */
  int i;

  srand((unsigned)time(NULL));  /* 乱数の種を初期化 */

  for (i = N; i > 0; i--) {
    int tmp;
    int r;

    r = rand() % i;
    tmp = a[i-1]; a[i-1] = a[r]; a[r] = tmp;
  }

  for (i = 0; i < N; i++) {
    if (a[i] == 0) {
      zero = i;
    }
  }
}


void show(void) {       /* 画面出力 */
  int i;

  for (i = 0; i < N; i++) {
    if (a[i] == 0) {
      printf("   ");    /* 0 は空白を意味する */
    } else {
      printf(" %2d", a[i]);
    }
  }
  putchar('\n');
}


void loop(void) {       /* メインのループ */
  int i;

  for (  ;  ;  ) {
    show();
    switch (zero) {
      case  0: a[0] = a[1], a[1] = 0; zero = 1; break;
      case  1: a[1] = a[2], a[2] = 0; zero = 2; break;
      case  2: if (a[3] != 1 && a[4] != 1 && a[5] != 1 &&(a[3] > a[5] || a[4] > a[5])) {
                 a[2] = a[5], a[5] = 0; zero = 5;
               } else {
                 a[2] = a[3], a[3] = 0; zero = 3;
               }
               break;
      case  3: a[3] = a[4], a[4] = 0; zero = 4; break;
      case  4: if (a[5] != 1 && a[6] != 1 && a[7] != 1 && (a[5] > a[7] || a[6] > a[7])) {
                 a[4] = a[7], a[7] = 0; zero = 7;
               } else {
                 a[4] = a[5], a[5] = 0; zero = 5;
               }
               break;
      case  5: a[5] = a[6], a[6] = 0; zero = 6; break;
      case  6: if (a[7] != 1 && a[8] != 1 && a[9] != 1 && (a[7] > a[9] || a[8] > a[9])) {
                 a[6] = a[9], a[9] = 0; zero = 9;
               } else {
                 a[6] = a[7], a[7] = 0; zero = 7;
               }
               break;
      case  7: a[7] = a[8], a[8] = 0; zero = 8; break;
      case  8: a[8] = a[9], a[9] = 0; zero = 9; break;
      case  9: a[9] = a[10], a[10] = 0; zero = 10; break;
      case 10: if (a[11] != 1 && a[12] != 1 && a[13] != 1 && (a[11] > a[13] || a[12] > a[13])) {
                 a[10] = a[13]; a[13] = 0; zero = 13;
               } else {
                 a[10] = a[11], a[11] = 0; zero = 11;
               }
               break;
      case 11: a[11] = a[12], a[12] = 0; zero = 12; break;
      case 12: if (a[13] != 1 && a[14] != 1 && a[15] != 1 && (a[13] > a[15] || a[14] > a[15])) {
                 a[12] = a[15], a[15] = 0; zero = 15;
               } else {
                 a[12] = a[13], a[13] = 0, zero = 13;
               }
               break;
      case 13: a[13] = a[14], a[14] = 0; zero = 14; break;
      case 14: if (a[15] != 1 && a[0] != 1 && a[1] != 1 && (a[15] > a[1] || a[0] > a[1])) {
                 a[14] = a[1], a[1] = 0; zero = 1;
               } else {
                 a[14] = a[15], a[15] = 0, zero = 15;
               }
               break;
      case 15: a[15] = a[0], a[0] = 0; zero = 0;
    }
    for (i = 4; i < N && a[i] == i; i++) {
      ;
    }
    if (i == N) {
      show(); break;
    }
  }
}

結果その1.解けた場合。

  6  4 14 12     8  5 15  9 10  1 13 11  3  2  7
  6  4 14 12  8     5 15  9 10  1 13 11  3  2  7
  6  4 14 12  8  5    15  9 10  1 13 11  3  2  7
  6  4 14 12  8  5 15     9 10  1 13 11  3  2  7
  6  4 14 12  8  5 15  9    10  1 13 11  3  2  7
  6  4 14 12  8  5 15  9 10     1 13 11  3  2  7
  6  4 14 12  8  5 15  9 10  1    13 11  3  2  7
  6  4 14 12  8  5 15  9 10  1  3 13 11     2  7
  6  4 14 12  8  5 15  9 10  1  3 13 11  2  7   
     4 14 12  8  5 15  9 10  1  3 13 11  2  7  6
 12  4 14     8  5 15  9 10  1  3 13 11  2  7  6
 12  4 14  8     5 15  9 10  1  3 13 11  2  7  6
 12  4 14  8  9  5 15    10  1  3 13 11  2  7  6
 12  4 14  8  9  5 15 10     1  3 13 11  2  7  6
 12  4 14  8  9  5 15 10  1     3 13 11  2  7  6
 12  4 14  8  9  5 15 10  1  3    13 11  2  7  6
 12  4 14  8  9  5 15 10  1  3  2 13 11     7  6
 12  4 14  8  9  5 15 10  1  3  2 13 11  7  6   
     4 14  8  9  5 15 10  1  3  2 13 11  7  6 12
  8  4 14     9  5 15 10  1  3  2 13 11  7  6 12
  8  4 14  9     5 15 10  1  3  2 13 11  7  6 12
  8  4 14  9 10  5 15     1  3  2 13 11  7  6 12
  8  4 14  9 10  5 15  1     3  2 13 11  7  6 12
  8  4 14  9 10  5 15  1  3     2 13 11  7  6 12
  8  4 14  9 10  5 15  1  3  2    13 11  7  6 12
  8  4 14  9 10  5 15  1  3  2  7 13 11     6 12
  8  4 14  9 10  5 15  1  3  2  7 13 11  6 12   
     4 14  9 10  5 15  1  3  2  7 13 11  6 12  8
  9  4 14    10  5 15  1  3  2  7 13 11  6 12  8
  9  4 14 10     5 15  1  3  2  7 13 11  6 12  8
  9  4 14 10  5    15  1  3  2  7 13 11  6 12  8
  9  4 14 10  5 15     1  3  2  7 13 11  6 12  8
  9  4 14 10  5 15  1     3  2  7 13 11  6 12  8
  9  4 14 10  5 15  1  3     2  7 13 11  6 12  8
  9  4 14 10  5 15  1  3  2     7 13 11  6 12  8
  9  4 14 10  5 15  1  3  2  7    13 11  6 12  8
  9  4 14 10  5 15  1  3  2  7  6 13 11    12  8
  9  4 14 10  5 15  1  3  2  7  6 13 11 12  8   
     4 14 10  5 15  1  3  2  7  6 13 11 12  8  9
 10  4 14     5 15  1  3  2  7  6 13 11 12  8  9
 10  4 14  5    15  1  3  2  7  6 13 11 12  8  9
 10  4 14  5 15     1  3  2  7  6 13 11 12  8  9
 10  4 14  5 15  1     3  2  7  6 13 11 12  8  9
 10  4 14  5 15  1  3     2  7  6 13 11 12  8  9
 10  4 14  5 15  1  3  2     7  6 13 11 12  8  9
 10  4 14  5 15  1  3  2  7     6 13 11 12  8  9
 10  4 14  5 15  1  3  2  7  6    13 11 12  8  9
 10  4 14  5 15  1  3  2  7  6 12 13 11     8  9
 10  4 14  5 15  1  3  2  7  6 12 13 11  8  9   
     4 14  5 15  1  3  2  7  6 12 13 11  8  9 10
  5  4 14    15  1  3  2  7  6 12 13 11  8  9 10
  5  4 14 15     1  3  2  7  6 12 13 11  8  9 10
  5  4 14 15  1     3  2  7  6 12 13 11  8  9 10
  5  4 14 15  1  3     2  7  6 12 13 11  8  9 10
  5  4 14 15  1  3  2     7  6 12 13 11  8  9 10
  5  4 14 15  1  3  2  7     6 12 13 11  8  9 10
  5  4 14 15  1  3  2  7  6    12 13 11  8  9 10
  5  4 14 15  1  3  2  7  6 12    13 11  8  9 10
  5  4 14 15  1  3  2  7  6 12  8 13 11     9 10
  5  4 14 15  1  3  2  7  6 12  8 13 11  9 10   
     4 14 15  1  3  2  7  6 12  8 13 11  9 10  5
  4    14 15  1  3  2  7  6 12  8 13 11  9 10  5
  4 14    15  1  3  2  7  6 12  8 13 11  9 10  5
  4 14 15     1  3  2  7  6 12  8 13 11  9 10  5
  4 14 15  1     3  2  7  6 12  8 13 11  9 10  5
  4 14 15  1  3     2  7  6 12  8 13 11  9 10  5
  4 14 15  1  3  2     7  6 12  8 13 11  9 10  5
  4 14 15  1  3  2  7     6 12  8 13 11  9 10  5
  4 14 15  1  3  2  7  6    12  8 13 11  9 10  5
  4 14 15  1  3  2  7  6 12     8 13 11  9 10  5
  4 14 15  1  3  2  7  6 12  8    13 11  9 10  5
  4 14 15  1  3  2  7  6 12  8  9 13 11    10  5
  4 14 15  1  3  2  7  6 12  8  9 13 11 10  5   
    14 15  1  3  2  7  6 12  8  9 13 11 10  5  4
 14    15  1  3  2  7  6 12  8  9 13 11 10  5  4
 14 15     1  3  2  7  6 12  8  9 13 11 10  5  4
 14 15  1     3  2  7  6 12  8  9 13 11 10  5  4
 14 15  1  3     2  7  6 12  8  9 13 11 10  5  4
 14 15  1  3  6  2  7    12  8  9 13 11 10  5  4
 14 15  1  3  6  2  7 12     8  9 13 11 10  5  4
 14 15  1  3  6  2  7 12  8     9 13 11 10  5  4
 14 15  1  3  6  2  7 12  8  9    13 11 10  5  4
 14 15  1  3  6  2  7 12  8  9 10 13 11     5  4
 14 15  1  3  6  2  7 12  8  9 10 13 11  5  4   
    15  1  3  6  2  7 12  8  9 10 13 11  5  4 14
 15     1  3  6  2  7 12  8  9 10 13 11  5  4 14
 15  1     3  6  2  7 12  8  9 10 13 11  5  4 14
 15  1  2  3  6     7 12  8  9 10 13 11  5  4 14
 15  1  2  3  6  7    12  8  9 10 13 11  5  4 14
 15  1  2  3  6  7 12     8  9 10 13 11  5  4 14
 15  1  2  3  6  7 12  8     9 10 13 11  5  4 14
 15  1  2  3  6  7 12  8  9    10 13 11  5  4 14
 15  1  2  3  6  7 12  8  9 10    13 11  5  4 14
 15  1  2  3  6  7 12  8  9 10  5 13 11     4 14
 15  1  2  3  6  7 12  8  9 10  5 13 11  4 14   
     1  2  3  6  7 12  8  9 10  5 13 11  4 14 15
  1     2  3  6  7 12  8  9 10  5 13 11  4 14 15
  1  2     3  6  7 12  8  9 10  5 13 11  4 14 15
  1  2  3     6  7 12  8  9 10  5 13 11  4 14 15
  1  2  3  6     7 12  8  9 10  5 13 11  4 14 15
  1  2  3  6  8  7 12     9 10  5 13 11  4 14 15
  1  2  3  6  8  7 12  9    10  5 13 11  4 14 15
  1  2  3  6  8  7 12  9 10     5 13 11  4 14 15
  1  2  3  6  8  7 12  9 10  5    13 11  4 14 15
  1  2  3  6  8  7 12  9 10  5  4 13 11    14 15
  1  2  3  6  8  7 12  9 10  5  4 13 11 14 15   
     2  3  6  8  7 12  9 10  5  4 13 11 14 15  1
  2     3  6  8  7 12  9 10  5  4 13 11 14 15  1
  2  3     6  8  7 12  9 10  5  4 13 11 14 15  1
  2  3  7  6  8    12  9 10  5  4 13 11 14 15  1
  2  3  7  6  8 12     9 10  5  4 13 11 14 15  1
  2  3  7  6  8 12  9    10  5  4 13 11 14 15  1
  2  3  7  6  8 12  9 10     5  4 13 11 14 15  1
  2  3  7  6  8 12  9 10  5     4 13 11 14 15  1
  2  3  7  6  8 12  9 10  5  4    13 11 14 15  1
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 11 12 13 14 15  1  2  3  4  5     6  7  8  9 10
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 11 12 13 14 15  1  2  3  4  5  6  7     8  9 10
 11 12 13 14 15  1  2  3  4  5  6  7  8     9 10
 11 12 13 14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10   
    12 13 14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11
 12    13 14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11
 12 13    14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11
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 12 13 14 15  1     2  3  4  5  6  7  8  9 10 11
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 12 13 14 15  1  2  3  4  5     6  7  8  9 10 11
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 12 13 14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9    10 11
 12 13 14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11   
    13 14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12
 13    14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12
 13 14    15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12
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 14    15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13
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 14 15  1  2  3  4  5     6  7  8  9 10 11 12 13
 14 15  1  2  3  4  5  6     7  8  9 10 11 12 13
 14 15  1  2  3  4  5  6  7     8  9 10 11 12 13
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 14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11    12 13
 14 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13   
    15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14
 15     1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14
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 15  1  2  3  4  5  6     7  8  9 10 11 12 13 14
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 15  1  2  3  4  5  6  7  8     9 10 11 12 13 14
 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9    10 11 12 13 14
 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10    11 12 13 14
 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11    12 13 14
 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12    13 14
 15  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14   
     1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15

結果その2.解けなかった場合。

  7  8 15 12  6  3 13 10     2  9 11  1  5 14  4
  7  8 15 12  6  3 13 10  2     9 11  1  5 14  4
  7  8 15 12  6  3 13 10  2  9    11  1  5 14  4
  7  8 15 12  6  3 13 10  2  9 11     1  5 14  4
  7  8 15 12  6  3 13 10  2  9 11  1     5 14  4
  7  8 15 12  6  3 13 10  2  9 11  1  4  5 14   
     8 15 12  6  3 13 10  2  9 11  1  4  5 14  7
 12  8 15     6  3 13 10  2  9 11  1  4  5 14  7
 12  8 15  6     3 13 10  2  9 11  1  4  5 14  7
 12  8 15  6 10  3 13     2  9 11  1  4  5 14  7
 12  8 15  6 10  3 13  2     9 11  1  4  5 14  7
 12  8 15  6 10  3 13  2  9    11  1  4  5 14  7
 12  8 15  6 10  3 13  2  9 11     1  4  5 14  7
 12  8 15  6 10  3 13  2  9 11  1     4  5 14  7
 12  8 15  6 10  3 13  2  9 11  1  4     5 14  7
 12  8 15  6 10  3 13  2  9 11  1  4  7  5 14   
     8 15  6 10  3 13  2  9 11  1  4  7  5 14 12
  6  8 15    10  3 13  2  9 11  1  4  7  5 14 12
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  6  8 15 10  2  3 13  9    11  1  4  7  5 14 12
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  6  8 15 10  2  3 13  9 11  1  5  4  7    14 12
  6  8 15 10  2  3 13  9 11  1  5  4  7 14 12   
     8 15 10  2  3 13  9 11  1  5  4  7 14 12  6
 10  8 15     2  3 13  9 11  1  5  4  7 14 12  6
 10  8 15  2     3 13  9 11  1  5  4  7 14 12  6
 10  8 15  2  9  3 13    11  1  5  4  7 14 12  6
 10  8 15  2  9  3 13 11     1  5  4  7 14 12  6
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 10  8 15  2  9  3 13 11  1  5     4  7 14 12  6
 10  8 15  2  9  3 13 11  1  5  4     7 14 12  6
 10  8 15  2  9  3 13 11  1  5  4  7    14 12  6
 10  8 15  2  9  3 13 11  1  5  4  7  6 14 12   
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  2  8 15  9 11  3 13  1     5  4  7  6 14 12 10
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     8 15  9 11  3 13  1  5  4  7  6 10 14 12  2
  9  8 15    11  3 13  1  5  4  7  6 10 14 12  2
  9  8 15 11     3 13  1  5  4  7  6 10 14 12  2
  9  8 15 11  3    13  1  5  4  7  6 10 14 12  2
  9  8 15 11  3 13     1  5  4  7  6 10 14 12  2
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  9  8 15 11  3 13  1  5  6  4  7    10 14 12  2
  9  8 15 11  3 13  1  5  6  4  7 10    14 12  2
  9  8 15 11  3 13  1  5  6  4  7 10  2 14 12   
     8 15 11  3 13  1  5  6  4  7 10  2 14 12  9
 11  8 15     3 13  1  5  6  4  7 10  2 14 12  9
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 11  8 15  3 13  1  5     6  4  7 10  2 14 12  9
 11  8 15  3 13  1  5  6     4  7 10  2 14 12  9
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 11  8 15  3 13  1  5  6  4  7 10  2    14 12  9
 11  8 15  3 13  1  5  6  4  7 10  2  9 14 12   
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  3  8 15 13  1  5  6  4  2  7 10  9 11 14 12   
     8 15 13  1  5  6  4  2  7 10  9 11 14 12  3
 13  8 15     1  5  6  4  2  7 10  9 11 14 12  3
 13  8 15  1     5  6  4  2  7 10  9 11 14 12  3
 13  8 15  1  4  5  6     2  7 10  9 11 14 12  3
 13  8 15  1  4  5  6  2     7 10  9 11 14 12  3
 13  8 15  1  4  5  6  2  9  7 10    11 14 12  3
 13  8 15  1  4  5  6  2  9  7 10 11    14 12  3
 13  8 15  1  4  5  6  2  9  7 10 11  3 14 12   
     8 15  1  4  5  6  2  9  7 10 11  3 14 12 13
  8    15  1  4  5  6  2  9  7 10 11  3 14 12 13
  8 15     1  4  5  6  2  9  7 10 11  3 14 12 13
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  8 15  1  4  2  5  6     9  7 10 11  3 14 12 13
  8 15  1  4  2  5  6  9     7 10 11  3 14 12 13
  8 15  1  4  2  5  6  9  7    10 11  3 14 12 13
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1, 3, 2 で終わる。

2018-12-27 (4) 23:16:58 +0900


すのもの Sunomono