USACO 4.3.2 prime3

+---+---+---+---+---+
|1|1|3|5|1|
+---+---+---+---+---+
|3|3|2|0|3|
+---+---+---+---+---+
|3|0|3|2|3|
+---+---+---+---+---+
|1|4|0|3|3|
+---+---+---+---+---+
|3|3|3|1|1|
+---+---+---+---+---+

PROGRAMNAME:prime3

INPUTFORMAT

SAMPLEINPUT(fileprime3.in)

111

OUTPUTFORMAT

SAMPLEOUTPUT(fileprime3.out)

11351
14033
30323
53201
13313

11351
33203
30323
14033
33311

13313
13043
32303
50231
13331

题解：
　　看着很和谐的搜索题又来了一道，但是这道题却也是最恶心的一道………………

　　首先把所有可能素数处理出来这是没说的，然后就开始搜索了………………网上MS有14重循环结束战斗的…………………………我觉得太可怕便换了种写法。

　　考虑以下将情况：

　　abcde
　　fg
　　hi
　　jk
　　lmnop

　　则有b,c,d,e,f,h,j,l!=0l,m,n,o,p,e,g,i,k!=0,2,4,5,6,8，而它们共同形成了四个质数，于是我们便可以把除首位外没有偶数的质数，和每一位均不为0,2,4,5,6,8的质数处理出来，这样就可以把周围一层的四个质数全部处理出来，于是只剩下了中间的3*3de方阵。

　　abc
　　def
　　ghi

　　此时枚举a,b，然后c就出来了，然后通过解六元六次方程便可以把剩下的数全部解出来了。

/*
ID:zhongha1
PROB:prime3
LANG:C++
*/

#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<algorithm>

usingnamespacestd;

intn,sum,l1,l2,l3,prime1[100000],prime2[100000],prime3[100000],map[6][6],ansl;

boolfirst=true,able[20][20];

structnode
{
node*next[10];
node()
{
for(inta=0;a<=9;a++)
next[a]=NULL;
}
}*root;

structans_node
{
intmap[6][6];
voidprint()
{
if(!first)printf("\n");
first=false;
for(inta=1;a<=5;a++)
{
for(intb=1;b<=5;b++)
printf("%d",map[a][b]);
printf("\n");
}
}
booloperator<(constans_node&c)const
{
for(inta=1;a<=5;a++)
for(intb=1;b<=5;b++)
if(map[a][b]!=c.map[a][b])returnmap[a][b]<c.map[a][b];
returnfalse;
}
}ans[10000];

boolprime(intnow)
{
intorz=now,nowsum=0;
while(orz)
{
nowsum+=orz%10;
orz/=10;
}
if(nowsum!=sum)returnfalse;
for(inta=2;a*a<=now;a++)
if(now%a==0)returnfalse;
able[now/10000][now%10]=true;
returntrue;
}

voidcheck1(intnow)
{
l1++;
prime1[l1]=now;
intorz=0;
while(now)
{
orz=orz*10+now%10;
now/=10;
}
/*for(inta=1;a<=5;a++)
{
inthehe=orz%10;
if(p->next[hehe]==NULL)p->next[hehe]=newnode;
p=p->next[hehe];
orz/=10;
}*/
}

voidcheck2(intnow)
{
if(now/10000!=n)return;
intl=0,r=l1;
while(l+1!=r)
{
intm=(l+r)>>1;
if(prime1[m]>=now)r=m;
elsel=m;
}
if(prime1[r]!=now)return;
l2++;
prime2[l2]=now;
}

voidcheck3(intnow)
{
intorz=now;
while(orz)
{
inthehe=orz%10;
if(hehe%2==0||hehe==5)return;
orz/=10;
}
l3++;
prime3[l3]=now;
}

boolcheck4(inta,intb,intc)
{
if(b%10!=c/10000)returnfalse;
for(intd=1;d<=5;d++)
{
if(!able[a%10][c%10])returnfalse;
a/=10;
c/=10;
}
returntrue;
}

voidfill(inta,intb,intc,intd)
{
for(inte=1;e<=5;e++)
{
map[1][6-e]=a%10;
a/=10;
}
for(inte=1;e<=5;e++)
{
map[6-e][1]=b%10;
b/=10;
}
for(inte=1;e<=5;e++)
{
map[5][6-e]=c%10;
c/=10;
}
for(inte=1;e<=5;e++)
{
map[6-e][5]=d%10;
d/=10;
}
}

boolexist(intnow)
{
intl=0,r=l1;
while(l+1!=r)
{
intm=(l+r)>>1;
if(prime1[m]>=now)r=m;
elsel=m;
}
if(prime1[r]!=now)returnfalse;
elsereturntrue;
}

boolcheck_map()
{
for(inta=1;a<=5;a++)
for(intb=1;b<=5;b++)
if(map[a][b]<0||map[a][b]>9)returnfalse;
for(inta=1;a<=5;a++)
{
intnow=0;
for(intb=1;b<=5;b++)
now=now*10+map[a][b];
if(!exist(now))returnfalse;
}
for(inta=1;a<=5;a++)
{
intnow=0;
for(intb=1;b<=5;b++)
now=now*10+map[b][a];
if(!exist(now))returnfalse;
}
intnow=0;
for(inta=1;a<=5;a++)
now=now*10+map[a][a];
if(!exist(now))returnfalse;
now=0;
for(inta=1;a<=5;a++)
now=now*10+map[6-a][a];
if(!exist(now))returnfalse;
returntrue;
}

voidget_add_ans()
{
ansl++;
for(inta=1;a<=5;a++)
for(intb=1;b<=5;b++)
ans[ansl].map[a][b]=map[a][b];
}

intmain()
{
freopen("prime3.in","r",stdin);
freopen("prime3.out","w",stdout);

scanf("%d%d",&sum,&n);
root=newnode;
for(inta=10000;a<100000;a++)
if(prime(a))
{
check1(a);
check3(a);
}
for(inta=1;a<=l1;a++)
check2(prime1[a]);
for(inta=1;a<=l2;a++)
for(intb=1;b<=l2;b++)
if(able[prime2[b]%10][prime2[a]%10])
{
for(intc=1;c<=l3;c++)
if(able
[prime3[c]%10]&&check4(prime2[a],prime2[b],prime3[c]))
{
for(intd=1;d<=l3;d++)
if(prime3[d]%10==prime3[c]%10&&check4(prime2[b],prime2[a],prime3[d]))
{
fill(prime2[a],prime2[b],prime3[c],prime3[d]);
for(map[2][2]=0;map[2][2]<=9;map[2][2]++)
for(map[3][2]=0;map[3][2]<=9;map[3][2]++)
{
map[4][2]=sum-map[1][2]-map[2][2]-map[3][2]-map[5][2];
intnow=0;
for(inta=1;a<=5;a++)
now=now*10+map[a][2];
if(!exist(now))continue;
now=(sum-map[2][1]-map[2][2]-map[2][5])+2*(sum-map[3][1]-map[3][2]-map[3][5])+(sum-map[4][1]-map[4][2]-map[4][5])+(sum-map[5][1]-map[4][2]-map[1][5])+(sum-map[1][1]-map[2][2]-map[5][5])-(sum-map[1][3]-map[5][3])-2*(sum-map[1][4]-map[5][4]);
if(now%3!=0)continue;
map[3][3]=now/3;
map[4][4]=sum-map[1][1]-map[2][2]-map[3][3]-map[5][5];
map[4][3]=sum-map[4][1]-map[4][2]-map[4][4]-map[4][5];
map[2][3]=sum-map[1][3]-map[3][3]-map[4][3]-map[5][3];
map[3][4]=sum-map[3][1]-map[3][2]-map[3][3]-map[3][5];
map[2][4]=sum-map[2][1]-map[2][2]-map[2][3]-map[2][5];
if(check_map())get_add_ans();
}
}
}
}
sort(ans+1,ans+ansl+1);
for(inta=1;a<=ansl;a++)
ans[a].print();

return0;
}