USACO6.4.1 The Primes(prime3)

搜索题，但是好麻烦，各种的优化才涉险过了

1.先打表是必须的：这个表是既是素数且每位相加又是所要求的数的5位数，并且为避免重复计算，可以把每个符合要求的数给拆分好记录

2.确定行，列，对角线，直接确定一整行或者一整列或一整对角线，也就是直接是找个五位数全部添上去（因为已经有打好的有序的表），减少了无意义的搜索试探

3.搜索顺序：最上一条—最左一条—两个对角线—第二行—枚举2,3,4,5列（为什么是这个顺序，我不知道，可能是数据的影响吧，特别是在枚举列之前先确定第二行很有用）

先确定最左和最上是因为输入时给的就是左上角，正好从这个点展开，并且题目要求必须是"真正的五位数"，也就是说最上和最左不能出现0

提前确定前两行的好处是在搜索2,3,4,5,列时前两行的值已经确定，就可以根据这两行的确定值剪掉枚举出得前两行不等的情况，但若提前确定了前三行，效果差了，不知道为什么

4.在枚举2,3,4,5列时，用数组记录3,4,5行的和情况，若在中途这其中有和大于所要求的了，直接剪掉

/*
ID:xsy97051
LANG:C++
TASK:prime3
*/
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct node  { int s[6][6]; }ans[1005];

bool IsPrime(int k)
{
for(int i=2;i*i<=k;i++)
if(k%i==0) return 0;
return 1;
}

int num,a[1001],sum,m,s[6][6],times,h[11],b[8],g[1001][6];
bool IsOk[100005];

void getanswer(int p)
{
if(p>5)
{
for(int i=3;i<=5;i++)
{
int tep=0;
for(int j=1;j<=5;j++)
tep=tep*10+s[i][j];
if(b[i]!=sum || !IsOk[tep]) return;
}
times++;
for(int i=1;i<=5;i++)
for(int j=1;j<=5;j++)
ans[times].s[i][j]=s[i][j];
return;
}

for(int i=h[s[1][p]];i<h[s[1][p]+1];i++)
if(g[i][p]==s[p][p] && g[i][6-p]==s[6-p][p] && g[i][2]==s[2][p])
{
s[2][p]=g[i][2];  s[3][p]=g[i][3];
s[4][p]=g[i][4];  s[5][p]=g[i][5];
b[3]+=s[3][p];
b[4]+=s[4][p]; b[5]+=s[5][p];
if(b[3]<=sum && b[4]<=sum && b[5]<=sum)
getanswer(p+1);
b[3]-=s[3][p];
b[4]-=s[4][p]; b[5]-=s[5][p];
}
else
if(g[i][2]>s[2][p]) break;
}

bool EquSum(int i)
{
int m=0;
while (i)
{
m+=i%10;
i/=10;
}
if (m==sum) return 1;
return 0;
}

bool cmp(node a,node b)
{
for(int i=1;i<=5;i++)
for(int j=1;j<=5;j++)
if(a.s[i][j]!=b.s[i][j])
return a.s[i][j]<b.s[i][j];
}

int main()
{
freopen("prime3.in","r",stdin);
freopen("prime3.out","w",stdout);
cin>>sum>>m;
memset(IsOk,0,sizeof(IsOk));
num=0;
for(int i=10001;i<=99999;i++)
if(IsPrime(i) && EquSum(i))
{
a[++num]=i;
g[num][1]=i/10000; g[num][2]=(i/1000)%10;
g[num][3]=(i/100)%10; g[num][4]=(i/10)%10;
g[num][5]=i%10;
IsOk[i]=1;
}
int tep=0;
for(int i=1;i<=num;i++)
if(a[i]/10000!=tep)
h[++tep]=i;

h[10]=num+1;
times=0;
for(int i=h[m];i<h[m+1];i++)
{
s[1][1]=m;  s[1][2]=g[i][2];
s[1][3]=g[i][3];  s[1][4]=g[i][4];
s[1][5]=g[i][5];
if(s[1][1] && s[1][2] && s[1][3] && s[1][4] && s[1][5])
for(int j=h[m];j<h[m+1];j++)
{
s[2][1]=g[j][2];  s[3][1]=g[j][3];
s[4][1]=g[j][4];  s[5][1]=g[j][5];
b[1]=s[1][1]; b[2]=s[2][1]; b[3]=s[3][1];
b[4]=s[4][1]; b[5]=s[5][1];
if(s[2][1] && s[3][1] && s[4][1] && s[5][1])
for(int x=h[s[1][1]];x<h[s[1][1]+1];x++)
{
s[2][2]=g[x][2];  s[3][3]=g[x][3];
s[4][4]=g[x][4];  s[5][5]=g[x][5];
for(int y=h[s[5][1]];y<h[s[5][1]+1];y++)
if(g[y][3]==s[3][3] && g[y][5]==s[1][5])
{
s[4][2]=g[y][2];  s[3][3]=g[y][3];
s[2][4]=g[y][4];
for(int z=h[s[2][1]];z<h[s[2][1]+1];z++)
if(g[z][2]==s[2][2] && g[z][4]==s[2][4])
{
s[2][3]=g[z][3]; s[2][5]=g[z][5];
getanswer(2);
}
}
}
}
}

sort(ans+1,ans+1+times,cmp);

for(int x=1;x<=times;x++)
{
if(x!=1) cout<<endl;
for(int i=1;i<=5;i++)
{
for(int j=1;j<=5;j++)
cout<<ans[x].s[i][j];
cout<<endl;
}
}
return 0;
}