POJ 3076 Sudoku【DancingLinks,数独】

#include<stdio.h>
#include<string.h>
const int MAX_COLOUMN = 16*16+16*16+16*16+16*16+2;//最多出现列数
const int MAX_ROW = 16*16*16+2;//最多出现的列数

int cnt[MAX_COLOUMN];//cnt[i]统计第i列1的个数
int most,coloumn;
bool ans[MAX_ROW];//ans存放最终选中的行
//跳舞链中的节点
struct Point
{
int up,down,left,right;//上，下，左，右
int coloumn;//该点所在的列标
int row;//行标
}node[MAX_ROW*MAX_COLOUMN+MAX_COLOUMN];

//初始化跳舞链信息为空
void init(int m)
{
int i;
for(i=0;i<=m;i++)
{
node[i].down=i;
node[i].up = i;
node[i].coloumn=i;
node[i].left=i-1;
node[i].right=i+1;
cnt[i]=0;
}
node[0].left = m;
node[m].right = 0;
}

void remove(int c)//删除c列上所有1元素所在的行
{
node[node[c].right].left=node[c].left;
node[node[c].left].right=node[c].right;
int t,tt;
for(t=node[c].down;t!=c;t=node[t].down)//从上到下从左到右删除该列上的每一非零元素所在行信息
{
for(tt = node[t].right;tt!=t;tt=node[tt].right)//删除非零元素所在行
{
cnt[node[tt].coloumn]--;
node[node[tt].down].up = node[tt].up;
node[node[tt].up].down = node[tt].down;
}
}
}

void resume(int c)//还原c列上所有1元素所在的行
{
int t,tt;
for(t=node[c].up;t!=c;t=node[t].up)//从下往上从左到右还原该c列中1所在的行信息
{
for(tt=node[t].left;tt!=t;tt=node[tt].left)
{
cnt[node[tt].coloumn]++;
node[node[tt].up].down=tt;
node[node[tt].down].up=tt;
}
}

node[node[c].right].left=c;
node[node[c].left].right=c;
}

bool dfs(int k)//k为已经选中的行的数目
{
int i,j;
if(k>=most)return false;
if(node[coloumn].right == coloumn)//当前跳舞链已为空
{
if(k<most)
most = k;
return true;
}

int t = coloumn+1;
int c;
//选取当前矩阵中1最少的列
for(i=node[coloumn].right;i!=coloumn;i=node[i].right)
{
if(cnt[i]<t)
{
c=i;t=cnt[i];
if(t==1)break;
}
}

remove(c);//删除列c中所有1所在的行

//删除时从左到右从上到下，还原时从下到上，从右到左
for(i = node[c].down;i!=c;i=node[i].down)
{
for(j=node[i].right;j!=i;j=node[j].right)
{
remove(node[j].coloumn);
}
ans[node[j].row]=true;
if(dfs(k+1))
{
return true;
}
ans[node[j].row]=false;
for(j=node[j].left;j!=i;j=node[j].left)
{
resume(node[j].coloumn);
}

}

resume(c);
return false;
}
bool graph[MAX_ROW][MAX_COLOUMN];
void addrow(int i,int j,int k)
{
int curr = (i*16+j)*16+k;
graph[curr][(i*16+j)]=true;
graph[curr][16*16+i*16+k]=true;
graph[curr][16*16+16*16+j*16+k]=true;
int tr = i/4;
int tc = j/4;
graph[curr][16*16+16*16+16*16+(tr*4+tc)*16+k]=true;
}

char str[MAX_ROW];
int main()
{
int N,M,i,j,k;

while(true)
{
//printf("%s",str);
N=16*16*16;
M = 16*16+16*16+16*16+16*16;
coloumn = M;
int cur=coloumn+1;//当前节点编号
init(coloumn);
memset(graph,0,sizeof(graph));
for(i=0;i<16;i++)
{

if(scanf("%s",str)!=1)return 0;
for(j=0;j<16;j++)
{
if(str[j]=='-')
{
for(k=0;k<16;k++)//遍历每一种颜色
{
addrow(i,j,k);
}
continue;
}
k = str[j]-'A';
addrow(i,j,k);
}
}
for(i=0;i<N;i++)
{
int start = cur;//记录第i列的开始点编号
int pre = cur;//记录该列中当前1的左边第一个1编号
for(j=0;j<M;j++)
{
// scanf("%d",&n);
if(graph[i][j])//跳舞链中仅插入非0元素
{
int pos = j;
node[cur].up = node[pos].up;
node[node[pos].up].down = cur;
node[cur].down = pos;
node[pos].up = cur;
cnt[pos]++;//该列1的个数+1
node[cur].coloumn = pos;
node[cur].left = pre;
node[pre].right = cur;
node[cur].right = start;
node[start].left=cur;
node[cur].row = i;
pre=cur++;
}
}
}

most = N+1;//记录最少需要选中的行数
memset(ans,false,sizeof(ans));
dfs(0);
// printf("Yes, I found it\n");
for(i=0;i<16*16;i++)
{
if(i!=0&&i%16==0)printf("\n");
for(j=0;j<16;j++)
if(ans[i*16+j])
{
printf("%c",j+'A');
break;
}

}

printf("\n\n");
}

return 0;
}