chiark / gitweb /
Add some missing calls to midend_redraw().
[sgt-puzzles.git] / divvy.c
1 /*
2  * Library code to divide up a rectangle into a number of equally
3  * sized ominoes, in a random fashion.
4  * 
5  * Could use this for generating solved grids of
6  * http://www.nikoli.co.jp/ja/puzzles/block_puzzle/
7  * or for generating the playfield for Jigsaw Sudoku.
8  */
9
10 /*
11  * This code is restricted to simply connected solutions: that is,
12  * no single polyomino may completely surround another (not even
13  * with a corner visible to the outside world, in the sense that a
14  * 7-omino can `surround' a single square).
15  * 
16  * It's tempting to think that this is a natural consequence of
17  * all the ominoes being the same size - after all, a division of
18  * anything into 7-ominoes must necessarily have all of them
19  * simply connected, because if one was not then the 1-square
20  * space in the middle could not be part of any 7-omino - but in
21  * fact, for sufficiently large k, it is perfectly possible for a
22  * k-omino to completely surround another k-omino. A simple
23  * example is this one with two 25-ominoes:
24  * 
25  *   +--+--+--+--+--+--+--+
26  *   |                    |
27  *   +  +--+--+--+--+--+  +
28  *   |  |              |  |
29  *   +  +              +  +
30  *   |  |              |  |
31  *   +  +              +  +--+
32  *   |  |              |     |
33  *   +  +              +  +--+
34  *   |  |              |  |
35  *   +  +              +  +
36  *   |  |              |  |
37  *   +  +--+--+--+--+--+  +
38  *   |                    |
39  *   +--+--+--+--+--+--+--+
40  * 
41  * I claim the smallest k which can manage this is 23. More
42  * formally:
43  * 
44  *   If a k-omino P is completely surrounded by another k-omino Q,
45  *   such that every edge of P borders on Q, then k >= 23.
46  * 
47  * Proof:
48  * 
49  * It's relatively simple to find the largest _rectangle_ a
50  * k-omino can enclose. So I'll construct my proof in two parts:
51  * firstly, show that no 22-omino or smaller can enclose a
52  * rectangle as large as itself, and secondly, show that no
53  * polyomino can enclose a larger non-rectangle than a rectangle.
54  * 
55  * The first of those claims:
56  * 
57  * To surround an m x n rectangle, a polyomino must have 2m
58  * squares along the two m-sides of the rectangle, 2n squares
59  * along the two n-sides, and must fill in at least three of the
60  * corners in order to be connected. Thus, 2(m+n)+3 <= k. We wish
61  * to find the largest value of mn subject to that constraint, and
62  * it's clear that this is achieved when m and n are as close to
63  * equal as possible. (If they aren't, WLOG suppose m < n; then
64  * (m+1)(n-1) = mn + n - m - 1 >= mn, with equality only when
65  * m=n-1.)
66  * 
67  * So the area of the largest rectangle which can be enclosed by a
68  * k-omino is given by floor(k'/2) * ceil(k'/2), where k' =
69  * (k-3)/2. This is a monotonic function in k, so there will be a
70  * unique point at which it goes from being smaller than k to
71  * being larger than k. That point is between 22 (maximum area 20)
72  * and 23 (maximum area 25).
73  * 
74  * The second claim:
75  * 
76  * Suppose we have an inner polyomino P surrounded by an outer
77  * polyomino Q. I seek to show that if P is non-rectangular, then
78  * P is also non-maximal, in the sense that we can transform P and
79  * Q into a new pair of polyominoes in which P is larger and Q is
80  * at most the same size.
81  * 
82  * Consider walking along the boundary of P in a clockwise
83  * direction. (We may assume, of course, that there is only _one_
84  * boundary of P, i.e. P has no hole in the middle. If it does
85  * have a hole in the middle, it's _trivially_ non-maximal because
86  * we can just fill the hole in!) Our walk will take us along many
87  * edges between squares; sometimes we might turn left, and
88  * certainly sometimes we will turn right. Always there will be a
89  * square of P on our right, and a square of Q on our left.
90  * 
91  * The net angle through which we turn during the entire walk must
92  * add up to 360 degrees rightwards. So if there are no left
93  * turns, then we must turn right exactly four times, meaning we
94  * have described a rectangle. Hence, if P is _not_ rectangular,
95  * then there must have been a left turn at some point. A left
96  * turn must mean we walk along two edges of the same square of Q.
97  * 
98  * Thus, there is some square X in Q which is adjacent to two
99  * diagonally separated squares in P. Let us call those two
100  * squares N and E; let us refer to the other two neighbours of X
101  * as S and W; let us refer to the other mutual neighbour of S and
102  * W as D; and let us refer to the other mutual neighbour of S and
103  * E as Y. In other words, we have named seven squares, arranged
104  * thus:
105  * 
106  *     N
107  *   W X E
108  *   D S Y
109  * 
110  * where N and E are in P, and X is in Q.
111  * 
112  * Clearly at least one of W and S must be in Q (because otherwise
113  * X would not be connected to any other square in Q, and would
114  * hence have to be the whole of Q; and evidently if Q were a
115  * 1-omino it could not enclose _anything_). So we divide into
116  * cases:
117  * 
118  * If both W and S are in Q, then we take X out of Q and put it in
119  * P, which does not expose any edge of P. If this disconnects Q,
120  * then we can reconnect it by adding D to Q.
121  * 
122  * If only one of W and S is in Q, then wlog let it be W. If S is
123  * in _P_, then we have a particularly easy case: we can simply
124  * take X out of Q and add it to P, and this cannot disconnect X
125  * since X was a leaf square of Q.
126  * 
127  * Our remaining case is that W is in Q and S is in neither P nor
128  * Q. Again we take X out of Q and put it in P; we also add S to
129  * Q. This ensures we do not expose an edge of P, but we must now
130  * prove that S is adjacent to some other existing square of Q so
131  * that we haven't disconnected Q by adding it.
132  * 
133  * To do this, we recall that we walked along the edge XE, and
134  * then turned left to walk along XN. So just before doing all
135  * that, we must have reached the corner XSE, and we must have
136  * done it by walking along one of the three edges meeting at that
137  * corner which are _not_ XE. It can't have been SY, since S would
138  * then have been on our left and it isn't in Q; and it can't have
139  * been XS, since S would then have been on our right and it isn't
140  * in P. So it must have been YE, in which case Y was on our left,
141  * and hence is in Q.
142  * 
143  * So in all cases we have shown that we can take X out of Q and
144  * add it to P, and add at most one square to Q to restore the
145  * containment and connectedness properties. Hence, we can keep
146  * doing this until we run out of left turns and P becomes
147  * rectangular. []
148  * 
149  * ------------
150  * 
151  * Anyway, that entire proof was a bit of a sidetrack. The point
152  * is, although constructions of this type are possible for
153  * sufficiently large k, divvy_rectangle() will never generate
154  * them. This could be considered a weakness for some purposes, in
155  * the sense that we can't generate all possible divisions.
156  * However, there are many divisions which we are highly unlikely
157  * to generate anyway, so in practice it probably isn't _too_ bad.
158  * 
159  * If I wanted to fix this issue, I would have to make the rules
160  * more complicated for determining when a square can safely be
161  * _removed_ from a polyomino. Adding one becomes easier (a square
162  * may be added to a polyomino iff it is 4-adjacent to any square
163  * currently part of the polyomino, and the current test for loop
164  * formation may be dispensed with), but to determine which
165  * squares may be removed we must now resort to analysis of the
166  * overall structure of the polyomino rather than the simple local
167  * properties we can currently get away with measuring.
168  */
169
170 /*
171  * Possible improvements which might cut the fail rate:
172  * 
173  *  - instead of picking one omino to extend in an iteration, try
174  *    them all in succession (in a randomised order)
175  * 
176  *  - (for real rigour) instead of bfsing over ominoes, bfs over
177  *    the space of possible _removed squares_. That way we aren't
178  *    limited to randomly choosing a single square to remove from
179  *    an omino and failing if that particular square doesn't
180  *    happen to work.
181  * 
182  * However, I don't currently think it's necessary to do either of
183  * these, because the failure rate is already low enough to be
184  * easily tolerable, under all circumstances I've been able to
185  * think of.
186  */
187
188 #include <assert.h>
189 #include <stdio.h>
190 #include <stdlib.h>
191 #include <stddef.h>
192
193 #include "puzzles.h"
194
195 /*
196  * Subroutine which implements a function used in computing both
197  * whether a square can safely be added to an omino, and whether
198  * it can safely be removed.
199  * 
200  * We enumerate the eight squares 8-adjacent to this one, in
201  * cyclic order. We go round that loop and count the number of
202  * times we find a square owned by the target omino next to one
203  * not owned by it. We then return success iff that count is 2.
204  * 
205  * When adding a square to an omino, this is precisely the
206  * criterion which tells us that adding the square won't leave a
207  * hole in the middle of the omino. (If it did, then things get
208  * more complicated; see above.)
209  * 
210  * When removing a square from an omino, the _same_ criterion
211  * tells us that removing the square won't disconnect the omino.
212  * (This only works _because_ we've ensured the omino is simply
213  * connected.)
214  */
215 static int addremcommon(int w, int h, int x, int y, int *own, int val)
216 {
217     int neighbours[8];
218     int dir, count;
219
220     for (dir = 0; dir < 8; dir++) {
221         int dx = ((dir & 3) == 2 ? 0 : dir > 2 && dir < 6 ? +1 : -1);
222         int dy = ((dir & 3) == 0 ? 0 : dir < 4 ? -1 : +1);
223         int sx = x+dx, sy = y+dy;
224
225         if (sx < 0 || sx >= w || sy < 0 || sy >= h)
226             neighbours[dir] = -1;      /* outside the grid */
227         else
228             neighbours[dir] = own[sy*w+sx];
229     }
230
231     /*
232      * To begin with, check 4-adjacency.
233      */
234     if (neighbours[0] != val && neighbours[2] != val &&
235         neighbours[4] != val && neighbours[6] != val)
236         return FALSE;
237
238     count = 0;
239
240     for (dir = 0; dir < 8; dir++) {
241         int next = (dir + 1) & 7;
242         int gotthis = (neighbours[dir] == val);
243         int gotnext = (neighbours[next] == val);
244
245         if (gotthis != gotnext)
246             count++;
247     }
248
249     return (count == 2);
250 }
251
252 /*
253  * w and h are the dimensions of the rectangle.
254  * 
255  * k is the size of the required ominoes. (So k must divide w*h,
256  * of course.)
257  * 
258  * The returned result is a w*h-sized dsf.
259  * 
260  * In both of the above suggested use cases, the user would
261  * probably want w==h==k, but that isn't a requirement.
262  */
263 static int *divvy_internal(int w, int h, int k, random_state *rs)
264 {
265     int *order, *queue, *tmp, *own, *sizes, *addable, *removable, *retdsf;
266     int wh = w*h;
267     int i, j, n, x, y, qhead, qtail;
268
269     n = wh / k;
270     assert(wh == k*n);
271
272     order = snewn(wh, int);
273     tmp = snewn(wh, int);
274     own = snewn(wh, int);
275     sizes = snewn(n, int);
276     queue = snewn(n, int);
277     addable = snewn(wh*4, int);
278     removable = snewn(wh, int);
279
280     /*
281      * Permute the grid squares into a random order, which will be
282      * used for iterating over the grid whenever we need to search
283      * for something. This prevents directional bias and arranges
284      * for the answer to be non-deterministic.
285      */
286     for (i = 0; i < wh; i++)
287         order[i] = i;
288     shuffle(order, wh, sizeof(*order), rs);
289
290     /*
291      * Begin by choosing a starting square at random for each
292      * omino.
293      */
294     for (i = 0; i < wh; i++) {
295         own[i] = -1;
296     }
297     for (i = 0; i < n; i++) {
298         own[order[i]] = i;
299         sizes[i] = 1;
300     }
301
302     /*
303      * Now repeatedly pick a random omino which isn't already at
304      * the target size, and find a way to expand it by one. This
305      * may involve stealing a square from another omino, in which
306      * case we then re-expand that omino, forming a chain of
307      * square-stealing which terminates in an as yet unclaimed
308      * square. Hence every successful iteration around this loop
309      * causes the number of unclaimed squares to drop by one, and
310      * so the process is bounded in duration.
311      */
312     while (1) {
313
314 #ifdef DIVVY_DIAGNOSTICS
315         {
316             int x, y;
317             printf("Top of loop. Current grid:\n");
318             for (y = 0; y < h; y++) {
319                 for (x = 0; x < w; x++)
320                     printf("%3d", own[y*w+x]);
321                 printf("\n");
322             }
323         }
324 #endif
325
326         /*
327          * Go over the grid and figure out which squares can
328          * safely be added to, or removed from, each omino. We
329          * don't take account of other ominoes in this process, so
330          * we will often end up knowing that a square can be
331          * poached from one omino by another.
332          * 
333          * For each square, there may be up to four ominoes to
334          * which it can be added (those to which it is
335          * 4-adjacent).
336          */
337         for (y = 0; y < h; y++) {
338             for (x = 0; x < w; x++) {
339                 int yx = y*w+x;
340                 int curr = own[yx];
341                 int dir;
342
343                 if (curr < 0) {
344                     removable[yx] = FALSE; /* can't remove if not owned! */
345                 } else if (sizes[curr] == 1) {
346                     removable[yx] = TRUE; /* can always remove a singleton */
347                 } else {
348                     /*
349                      * See if this square can be removed from its
350                      * omino without disconnecting it.
351                      */
352                     removable[yx] = addremcommon(w, h, x, y, own, curr);
353                 }
354
355                 for (dir = 0; dir < 4; dir++) {
356                     int dx = (dir == 0 ? -1 : dir == 1 ? +1 : 0);
357                     int dy = (dir == 2 ? -1 : dir == 3 ? +1 : 0);
358                     int sx = x + dx, sy = y + dy;
359                     int syx = sy*w+sx;
360
361                     addable[yx*4+dir] = -1;
362
363                     if (sx < 0 || sx >= w || sy < 0 || sy >= h)
364                         continue;      /* no omino here! */
365                     if (own[syx] < 0)
366                         continue;      /* also no omino here */
367                     if (own[syx] == own[yx])
368                         continue;      /* we already got one */
369                     if (!addremcommon(w, h, x, y, own, own[syx]))
370                         continue;      /* would non-simply connect the omino */
371                     
372                     addable[yx*4+dir] = own[syx];
373                 }
374             }
375         }
376
377         for (i = j = 0; i < n; i++)
378             if (sizes[i] < k)
379                 tmp[j++] = i;
380         if (j == 0)
381             break;                     /* all ominoes are complete! */
382         j = tmp[random_upto(rs, j)];
383 #ifdef DIVVY_DIAGNOSTICS
384         printf("Trying to extend %d\n", j);
385 #endif
386
387         /*
388          * So we're trying to expand omino j. We breadth-first
389          * search out from j across the space of ominoes.
390          * 
391          * For bfs purposes, we use two elements of tmp per omino:
392          * tmp[2*i+0] tells us which omino we got to i from, and
393          * tmp[2*i+1] numbers the grid square that omino stole
394          * from us.
395          * 
396          * This requires that wh (the size of tmp) is at least 2n,
397          * i.e. k is at least 2. There would have been nothing to
398          * stop a user calling this function with k=1, but if they
399          * did then we wouldn't have got to _here_ in the code -
400          * we would have noticed above that all ominoes were
401          * already at their target sizes, and terminated :-)
402          */
403         assert(wh >= 2*n);
404         for (i = 0; i < n; i++)
405             tmp[2*i] = tmp[2*i+1] = -1;
406         qhead = qtail = 0;
407         queue[qtail++] = j;
408         tmp[2*j] = tmp[2*j+1] = -2;    /* special value: `starting point' */
409
410         while (qhead < qtail) {
411             int tmpsq;
412
413             j = queue[qhead];
414
415             /*
416              * We wish to expand omino j. However, we might have
417              * got here by omino j having a square stolen from it,
418              * so first of all we must temporarily mark that
419              * square as not belonging to j, so that our adjacency
420              * calculations don't assume j _does_ belong to us.
421              */
422             tmpsq = tmp[2*j+1];
423             if (tmpsq >= 0) {
424                 assert(own[tmpsq] == j);
425                 own[tmpsq] = -3;
426             }
427
428             /*
429              * OK. Now begin by seeing if we can find any
430              * unclaimed square into which we can expand omino j.
431              * If we find one, the entire bfs terminates.
432              */
433             for (i = 0; i < wh; i++) {
434                 int dir;
435
436                 if (own[order[i]] != -1)
437                     continue;          /* this square is claimed */
438
439                 /*
440                  * Special case: if our current omino was size 1
441                  * and then had a square stolen from it, it's now
442                  * size zero, which means it's valid to `expand'
443                  * it into _any_ unclaimed square.
444                  */
445                 if (sizes[j] == 1 && tmpsq >= 0)
446                     break;             /* got one */
447
448                 /*
449                  * Failing that, we must do the full test for
450                  * addability.
451                  */
452                 for (dir = 0; dir < 4; dir++)
453                     if (addable[order[i]*4+dir] == j) {
454                         /*
455                          * We know this square is addable to this
456                          * omino with the grid in the state it had
457                          * at the top of the loop. However, we
458                          * must now check that it's _still_
459                          * addable to this omino when the omino is
460                          * missing a square. To do this it's only
461                          * necessary to re-check addremcommon.
462                          */
463                         if (!addremcommon(w, h, order[i]%w, order[i]/w,
464                                           own, j))
465                             continue;
466                         break;
467                     }
468                 if (dir == 4)
469                     continue;          /* we can't add this square to j */
470
471                 break;                 /* got one! */
472             }
473             if (i < wh) {
474                 i = order[i];
475
476                 /*
477                  * Restore the temporarily removed square _before_
478                  * we start shifting ownerships about.
479                  */
480                 if (tmpsq >= 0)
481                     own[tmpsq] = j;
482
483                 /*
484                  * We are done. We can add square i to omino j,
485                  * and then backtrack along the trail in tmp
486                  * moving squares between ominoes, ending up
487                  * expanding our starting omino by one.
488                  */
489 #ifdef DIVVY_DIAGNOSTICS
490                 printf("(%d,%d)", i%w, i/w);
491 #endif
492                 while (1) {
493                     own[i] = j;
494 #ifdef DIVVY_DIAGNOSTICS
495                     printf(" -> %d", j);
496 #endif
497                     if (tmp[2*j] == -2)
498                         break;
499                     i = tmp[2*j+1];
500                     j = tmp[2*j];
501 #ifdef DIVVY_DIAGNOSTICS
502                     printf("; (%d,%d)", i%w, i/w);
503 #endif
504                 }
505 #ifdef DIVVY_DIAGNOSTICS
506                 printf("\n");
507 #endif
508
509                 /*
510                  * Increment the size of the starting omino.
511                  */
512                 sizes[j]++;
513
514                 /*
515                  * Terminate the bfs loop.
516                  */
517                 break;
518             }
519
520             /*
521              * If we get here, we haven't been able to expand
522              * omino j into an unclaimed square. So now we begin
523              * to investigate expanding it into squares which are
524              * claimed by ominoes the bfs has not yet visited.
525              */
526             for (i = 0; i < wh; i++) {
527                 int dir, nj;
528
529                 nj = own[order[i]];
530                 if (nj < 0 || tmp[2*nj] != -1)
531                     continue;          /* unclaimed, or owned by wrong omino */
532                 if (!removable[order[i]])
533                     continue;          /* its omino won't let it go */
534
535                 for (dir = 0; dir < 4; dir++)
536                     if (addable[order[i]*4+dir] == j) {
537                         /*
538                          * As above, re-check addremcommon.
539                          */
540                         if (!addremcommon(w, h, order[i]%w, order[i]/w,
541                                           own, j))
542                             continue;
543
544                         /*
545                          * We have found a square we can use to
546                          * expand omino j, at the expense of the
547                          * as-yet unvisited omino nj. So add this
548                          * to the bfs queue.
549                          */
550                         assert(qtail < n);
551                         queue[qtail++] = nj;
552                         tmp[2*nj] = j;
553                         tmp[2*nj+1] = order[i];
554
555                         /*
556                          * Now terminate the loop over dir, to
557                          * ensure we don't accidentally add the
558                          * same omino twice to the queue.
559                          */
560                         break;
561                     }
562             }
563
564             /*
565              * Restore the temporarily removed square.
566              */
567             if (tmpsq >= 0)
568                 own[tmpsq] = j;
569
570             /*
571              * Advance the queue head.
572              */
573             qhead++;
574         }
575
576         if (qhead == qtail) {
577             /*
578              * We have finished the bfs and not found any way to
579              * expand omino j. Panic, and return failure.
580              * 
581              * FIXME: or should we loop over all ominoes before we
582              * give up?
583              */
584 #ifdef DIVVY_DIAGNOSTICS
585             printf("FAIL!\n");
586 #endif
587             retdsf = NULL;
588             goto cleanup;
589         }
590     }
591
592 #ifdef DIVVY_DIAGNOSTICS
593     {
594         int x, y;
595         printf("SUCCESS! Final grid:\n");
596         for (y = 0; y < h; y++) {
597             for (x = 0; x < w; x++)
598                 printf("%3d", own[y*w+x]);
599             printf("\n");
600         }
601     }
602 #endif
603
604     /*
605      * Construct the output dsf.
606      */
607     for (i = 0; i < wh; i++) {
608         assert(own[i] >= 0 && own[i] < n);
609         tmp[own[i]] = i;
610     }
611     retdsf = snew_dsf(wh);
612     for (i = 0; i < wh; i++) {
613         dsf_merge(retdsf, i, tmp[own[i]]);
614     }
615
616     /*
617      * Construct the output dsf a different way, to verify that
618      * the ominoes really are k-ominoes and we haven't
619      * accidentally split one into two disconnected pieces.
620      */
621     dsf_init(tmp, wh);
622     for (y = 0; y < h; y++)
623         for (x = 0; x+1 < w; x++)
624             if (own[y*w+x] == own[y*w+(x+1)])
625                 dsf_merge(tmp, y*w+x, y*w+(x+1));
626     for (x = 0; x < w; x++)
627         for (y = 0; y+1 < h; y++)
628             if (own[y*w+x] == own[(y+1)*w+x])
629                 dsf_merge(tmp, y*w+x, (y+1)*w+x);
630     for (i = 0; i < wh; i++) {
631         j = dsf_canonify(retdsf, i);
632         assert(dsf_canonify(tmp, j) == dsf_canonify(tmp, i));
633     }
634
635     cleanup:
636
637     /*
638      * Free our temporary working space.
639      */
640     sfree(order);
641     sfree(tmp);
642     sfree(own);
643     sfree(sizes);
644     sfree(queue);
645     sfree(addable);
646     sfree(removable);
647
648     /*
649      * And we're done.
650      */
651     return retdsf;
652 }
653
654 #ifdef TESTMODE
655 static int fail_counter = 0;
656 #endif
657
658 int *divvy_rectangle(int w, int h, int k, random_state *rs)
659 {
660     int *ret;
661
662     do {
663         ret = divvy_internal(w, h, k, rs);
664
665 #ifdef TESTMODE
666         if (!ret)
667             fail_counter++;
668 #endif
669
670     } while (!ret);
671
672     return ret;
673 }
674
675 #ifdef TESTMODE
676
677 /*
678  * gcc -g -O0 -DTESTMODE -I.. -o divvy divvy.c ../random.c ../malloc.c ../dsf.c ../misc.c ../nullfe.c
679  * 
680  * or to debug
681  * 
682  * gcc -g -O0 -DDIVVY_DIAGNOSTICS -DTESTMODE -I.. -o divvy divvy.c ../random.c ../malloc.c ../dsf.c ../misc.c ../nullfe.c
683  */
684
685 int main(int argc, char **argv)
686 {
687     int *dsf;
688     int i;
689     int w = 9, h = 4, k = 6, tries = 100;
690     random_state *rs;
691
692     rs = random_new("123456", 6);
693
694     if (argc > 1)
695         w = atoi(argv[1]);
696     if (argc > 2)
697         h = atoi(argv[2]);
698     if (argc > 3)
699         k = atoi(argv[3]);
700     if (argc > 4)
701         tries = atoi(argv[4]);
702
703     for (i = 0; i < tries; i++) {
704         int x, y;
705
706         dsf = divvy_rectangle(w, h, k, rs);
707         assert(dsf);
708
709         for (y = 0; y <= 2*h; y++) {
710             for (x = 0; x <= 2*w; x++) {
711                 int miny = y/2 - 1, maxy = y/2;
712                 int minx = x/2 - 1, maxx = x/2;
713                 int classes[4], tx, ty;
714                 for (ty = 0; ty < 2; ty++)
715                     for (tx = 0; tx < 2; tx++) {
716                         int cx = minx+tx, cy = miny+ty;
717                         if (cx < 0 || cx >= w || cy < 0 || cy >= h)
718                             classes[ty*2+tx] = -1;
719                         else
720                             classes[ty*2+tx] = dsf_canonify(dsf, cy*w+cx);
721                     }
722                 switch (y%2 * 2 + x%2) {
723                   case 0:              /* corner */
724                     /*
725                      * Cases for the corner:
726                      *
727                      *  - if all four surrounding squares belong
728                      *    to the same omino, we print a space.
729                      *
730                      *  - if the top two are the same and the
731                      *    bottom two are the same, we print a
732                      *    horizontal line.
733                      *
734                      *  - if the left two are the same and the
735                      *    right two are the same, we print a
736                      *    vertical line.
737                      *
738                      *  - otherwise, we print a cross.
739                      */
740                     if (classes[0] == classes[1] &&
741                         classes[1] == classes[2] &&
742                         classes[2] == classes[3])
743                         printf(" ");
744                     else if (classes[0] == classes[1] &&
745                              classes[2] == classes[3])
746                         printf("-");
747                     else if (classes[0] == classes[2] &&
748                              classes[1] == classes[3])
749                         printf("|");
750                     else
751                         printf("+");
752                     break;
753                   case 1:              /* horiz edge */
754                     if (classes[1] == classes[3])
755                         printf("  ");
756                     else
757                         printf("--");
758                     break;
759                   case 2:              /* vert edge */
760                     if (classes[2] == classes[3])
761                         printf(" ");
762                     else
763                         printf("|");
764                     break;
765                   case 3:              /* square centre */
766                     printf("  ");
767                     break;
768                 }
769             }
770             printf("\n");
771         }
772         printf("\n");
773         sfree(dsf);
774     }
775
776     printf("%d retries needed for %d successes\n", fail_counter, tries);
777
778     return 0;
779 }
780
781 #endif