inertia.c

   1 /*
   2  * inertia.c: Game involving navigating round a grid picking up
   3  * gems.
   4  *
   5  * Game rules and basic generator design by Ben Olmstead.
   6  * This re-implementation was written by Simon Tatham.
   7  */
   8
   9 #include <stdio.h>
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include <assert.h>
  13 #include <ctype.h>
  14 #include <math.h>
  15
  16 #include "puzzles.h"
  17
  18 /* Used in the game_state */
  19 #define BLANK   'b'
  20 #define GEM     'g'
  21 #define MINE    'm'
  22 #define STOP    's'
  23 #define WALL    'w'
  24
  25 /* Used in the game IDs */
  26 #define START   'S'
  27
  28 /* Used in the game generation */
  29 #define POSSGEM 'G'
  30
  31 /* Used only in the game_drawstate*/
  32 #define UNDRAWN '?'
  33
  34 #define DIRECTIONS 8
  35 #define DP1 (DIRECTIONS+1)
  36 #define DX(dir) ( (dir) & 3 ? (((dir) & 7) > 4 ? -1 : +1) : 0 )
  37 #define DY(dir) ( DX((dir)+6) )
  38
  39 /*
  40  * Lvalue macro which expects x and y to be in range.
  41  */
  42 #define LV_AT(w, h, grid, x, y) ( (grid)[(y)*(w)+(x)] )
  43
  44 /*
  45  * Rvalue macro which can cope with x and y being out of range.
  46  */
  47 #define AT(w, h, grid, x, y) ( (x)<0 || (x)>=(w) || (y)<0 || (y)>=(h) ? \
  48                                WALL : LV_AT(w, h, grid, x, y) )
  49
  50 enum {
  51     COL_BACKGROUND,
  52     COL_OUTLINE,
  53     COL_HIGHLIGHT,
  54     COL_LOWLIGHT,
  55     COL_PLAYER,
  56     COL_DEAD_PLAYER,
  57     COL_MINE,
  58     COL_GEM,
  59     COL_WALL,
  60     COL_HINT,
  61     NCOLOURS
  62 };
  63
  64 struct game_params {
  65     int w, h;
  66 };
  67
  68 typedef struct soln {
  69     int refcount;
  70     int len;
  71     unsigned char *list;
  72 } soln;
  73
  74 struct game_state {
  75     game_params p;
  76     int px, py;
  77     int gems;
  78     char *grid;
  79     int distance_moved;
  80     int dead;
  81     int cheated;
  82     int solnpos;
  83     soln *soln;
  84 };
  85
  86 static game_params *default_params(void)
  87 {
  88     game_params *ret = snew(game_params);
  89
  90     ret->w = 10;
  91 #ifdef PORTRAIT_SCREEN
  92     ret->h = 10;
  93 #else
  94     ret->h = 8;
  95 #endif
  96     return ret;
  97 }
  98
  99 static void free_params(game_params *params)
 100 {
 101     sfree(params);
 102 }
 103
 104 static game_params *dup_params(const game_params *params)
 105 {
 106     game_params *ret = snew(game_params);
 107     *ret = *params;                    /* structure copy */
 108     return ret;
 109 }
 110
 111 static const struct game_params inertia_presets[] = {
 112 #ifdef PORTRAIT_SCREEN
 113     { 10, 10 },
 114     { 12, 12 },
 115     { 16, 16 },
 116 #else
 117     { 10, 8 },
 118     { 15, 12 },
 119     { 20, 16 },
 120 #endif
 121 };
 122
 123 static int game_fetch_preset(int i, char **name, game_params **params)
 124 {
 125     game_params p, *ret;
 126     char *retname;
 127     char namebuf[80];
 128
 129     if (i < 0 || i >= lenof(inertia_presets))
 130         return FALSE;
 131
 132     p = inertia_presets[i];
 133     ret = dup_params(&p);
 134     sprintf(namebuf, "%dx%d", ret->w, ret->h);
 135     retname = dupstr(namebuf);
 136
 137     *params = ret;
 138     *name = retname;
 139     return TRUE;
 140 }
 141
 142 static void decode_params(game_params *params, char const *string)
 143 {
 144     params->w = params->h = atoi(string);
 145     while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
 146     if (*string == 'x') {
 147         string++;
 148         params->h = atoi(string);
 149     }
 150 }
 151
 152 static char *encode_params(const game_params *params, int full)
 153 {
 154     char data[256];
 155
 156     sprintf(data, "%dx%d", params->w, params->h);
 157
 158     return dupstr(data);
 159 }
 160
 161 static config_item *game_configure(const game_params *params)
 162 {
 163     config_item *ret;
 164     char buf[80];
 165
 166     ret = snewn(3, config_item);
 167
 168     ret[0].name = "Width";
 169     ret[0].type = C_STRING;
 170     sprintf(buf, "%d", params->w);
 171     ret[0].u.string.sval = dupstr(buf);
 172
 173     ret[1].name = "Height";
 174     ret[1].type = C_STRING;
 175     sprintf(buf, "%d", params->h);
 176     ret[1].u.string.sval = dupstr(buf);
 177
 178     ret[2].name = NULL;
 179     ret[2].type = C_END;
 180
 181     return ret;
 182 }
 183
 184 static game_params *custom_params(const config_item *cfg)
 185 {
 186     game_params *ret = snew(game_params);
 187
 188     ret->w = atoi(cfg[0].u.string.sval);
 189     ret->h = atoi(cfg[1].u.string.sval);
 190
 191     return ret;
 192 }
 193
 194 static char *validate_params(const game_params *params, int full)
 195 {
 196     /*
 197      * Avoid completely degenerate cases which only have one
 198      * row/column. We probably could generate completable puzzles
 199      * of that shape, but they'd be forced to be extremely boring
 200      * and at large sizes would take a while to happen upon at
 201      * random as well.
 202      */
 203     if (params->w < 2 || params->h < 2)
 204         return "Width and height must both be at least two";
 205
 206     /*
 207      * The grid construction algorithm creates 1/5 as many gems as
 208      * grid squares, and must create at least one gem to have an
 209      * actual puzzle. However, an area-five grid is ruled out by
 210      * the above constraint, so the practical minimum is six.
 211      */
 212     if (params->w * params->h < 6)
 213         return "Grid area must be at least six squares";
 214
 215     return NULL;
 216 }
 217
 218 /* ----------------------------------------------------------------------
 219  * Solver used by grid generator.
 220  */
 221
 222 struct solver_scratch {
 223     unsigned char *reachable_from, *reachable_to;
 224     int *positions;
 225 };
 226
 227 static struct solver_scratch *new_scratch(int w, int h)
 228 {
 229     struct solver_scratch *sc = snew(struct solver_scratch);
 230
 231     sc->reachable_from = snewn(w * h * DIRECTIONS, unsigned char);
 232     sc->reachable_to = snewn(w * h * DIRECTIONS, unsigned char);
 233     sc->positions = snewn(w * h * DIRECTIONS, int);
 234
 235     return sc;
 236 }
 237
 238 static void free_scratch(struct solver_scratch *sc)
 239 {
 240     sfree(sc->reachable_from);
 241     sfree(sc->reachable_to);
 242     sfree(sc->positions);
 243     sfree(sc);
 244 }
 245
 246 static int can_go(int w, int h, char *grid,
 247                   int x1, int y1, int dir1, int x2, int y2, int dir2)
 248 {
 249     /*
 250      * Returns TRUE if we can transition directly from (x1,y1)
 251      * going in direction dir1, to (x2,y2) going in direction dir2.
 252      */
 253
 254     /*
 255      * If we're actually in the middle of an unoccupyable square,
 256      * we cannot make any move.
 257      */
 258     if (AT(w, h, grid, x1, y1) == WALL ||
 259         AT(w, h, grid, x1, y1) == MINE)
 260         return FALSE;
 261
 262     /*
 263      * If a move is capable of stopping at x1,y1,dir1, and x2,y2 is
 264      * the same coordinate as x1,y1, then we can make the
 265      * transition (by stopping and changing direction).
 266      *
 267      * For this to be the case, we have to either have a wall
 268      * beyond x1,y1,dir1, or have a stop on x1,y1.
 269      */
 270     if (x2 == x1 && y2 == y1 &&
 271         (AT(w, h, grid, x1, y1) == STOP ||
 272          AT(w, h, grid, x1, y1) == START ||
 273          AT(w, h, grid, x1+DX(dir1), y1+DY(dir1)) == WALL))
 274         return TRUE;
 275
 276     /*
 277      * If a move is capable of continuing here, then x1,y1,dir1 can
 278      * move one space further on.
 279      */
 280     if (x2 == x1+DX(dir1) && y2 == y1+DY(dir1) && dir1 == dir2 &&
 281         (AT(w, h, grid, x2, y2) == BLANK ||
 282          AT(w, h, grid, x2, y2) == GEM ||
 283          AT(w, h, grid, x2, y2) == STOP ||
 284          AT(w, h, grid, x2, y2) == START))
 285         return TRUE;
 286
 287     /*
 288      * That's it.
 289      */
 290     return FALSE;
 291 }
 292
 293 static int find_gem_candidates(int w, int h, char *grid,
 294                                struct solver_scratch *sc)
 295 {
 296     int wh = w*h;
 297     int head, tail;
 298     int sx, sy, gx, gy, gd, pass, possgems;
 299
 300     /*
 301      * This function finds all the candidate gem squares, which are
 302      * precisely those squares which can be picked up on a loop
 303      * from the starting point back to the starting point. Doing
 304      * this may involve passing through such a square in the middle
 305      * of a move; so simple breadth-first search over the _squares_
 306      * of the grid isn't quite adequate, because it might be that
 307      * we can only reach a gem from the start by moving over it in
 308      * one direction, but can only return to the start if we were
 309      * moving over it in another direction.
 310      *
 311      * Instead, we BFS over a space which mentions each grid square
 312      * eight times - once for each direction. We also BFS twice:
 313      * once to find out what square+direction pairs we can reach
 314      * _from_ the start point, and once to find out what pairs we
 315      * can reach the start point from. Then a square is reachable
 316      * if any of the eight directions for that square has both
 317      * flags set.
 318      */
 319
 320     memset(sc->reachable_from, 0, wh * DIRECTIONS);
 321     memset(sc->reachable_to, 0, wh * DIRECTIONS);
 322
 323     /*
 324      * Find the starting square.
 325      */
 326     sx = -1;                           /* placate optimiser */
 327     for (sy = 0; sy < h; sy++) {
 328         for (sx = 0; sx < w; sx++)
 329             if (AT(w, h, grid, sx, sy) == START)
 330                 break;
 331         if (sx < w)
 332             break;
 333     }
 334     assert(sy < h);
 335
 336     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
 337         unsigned char *reachable = (pass == 0 ? sc->reachable_from :
 338                                     sc->reachable_to);
 339         int sign = (pass == 0 ? +1 : -1);
 340         int dir;
 341
 342 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 343         printf("starting pass %d\n", pass);
 344 #endif
 345
 346         /*
 347          * `head' and `tail' are indices within sc->positions which
 348          * track the list of board positions left to process.
 349          */
 350         head = tail = 0;
 351         for (dir = 0; dir < DIRECTIONS; dir++) {
 352             int index = (sy*w+sx)*DIRECTIONS+dir;
 353             sc->positions[tail++] = index;
 354             reachable[index] = TRUE;
 355 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 356             printf("starting point %d,%d,%d\n", sx, sy, dir);
 357 #endif
 358         }
 359
 360         /*
 361          * Now repeatedly pick an element off the list and process
 362          * it.
 363          */
 364         while (head < tail) {
 365             int index = sc->positions[head++];
 366             int dir = index % DIRECTIONS;
 367             int x = (index / DIRECTIONS) % w;
 368             int y = index / (w * DIRECTIONS);
 369             int n, x2, y2, d2, i2;
 370
 371 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 372             printf("processing point %d,%d,%d\n", x, y, dir);
 373 #endif
 374             /*
 375              * The places we attempt to switch to here are:
 376              *  - each possible direction change (all the other
 377              *    directions in this square)
 378              *  - one step further in the direction we're going (or
 379              *    one step back, if we're in the reachable_to pass).
 380              */
 381             for (n = -1; n < DIRECTIONS; n++) {
 382                 if (n < 0) {
 383                     x2 = x + sign * DX(dir);
 384                     y2 = y + sign * DY(dir);
 385                     d2 = dir;
 386                 } else {
 387                     x2 = x;
 388                     y2 = y;
 389                     d2 = n;
 390                 }
 391                 i2 = (y2*w+x2)*DIRECTIONS+d2;
 392                 if (x2 >= 0 && x2 < w &&
 393                     y2 >= 0 && y2 < h &&
 394                     !reachable[i2]) {
 395                     int ok;
 396 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 397                     printf("  trying point %d,%d,%d", x2, y2, d2);
 398 #endif
 399                     if (pass == 0)
 400                         ok = can_go(w, h, grid, x, y, dir, x2, y2, d2);
 401                     else
 402                         ok = can_go(w, h, grid, x2, y2, d2, x, y, dir);
 403 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 404                     printf(" - %sok\n", ok ? "" : "not ");
 405 #endif
 406                     if (ok) {
 407                         sc->positions[tail++] = i2;
 408                         reachable[i2] = TRUE;
 409                     }
 410                 }
 411             }
 412         }
 413     }
 414
 415     /*
 416      * And that should be it. Now all we have to do is find the
 417      * squares for which there exists _some_ direction such that
 418      * the square plus that direction form a tuple which is both
 419      * reachable from the start and reachable to the start.
 420      */
 421     possgems = 0;
 422     for (gy = 0; gy < h; gy++)
 423         for (gx = 0; gx < w; gx++)
 424             if (AT(w, h, grid, gx, gy) == BLANK) {
 425                 for (gd = 0; gd < DIRECTIONS; gd++) {
 426                     int index = (gy*w+gx)*DIRECTIONS+gd;
 427                     if (sc->reachable_from[index] && sc->reachable_to[index]) {
 428 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
 429                         printf("space at %d,%d is reachable via"
 430                                " direction %d\n", gx, gy, gd);
 431 #endif
 432                         LV_AT(w, h, grid, gx, gy) = POSSGEM;
 433                         possgems++;
 434                         break;
 435                     }
 436                 }
 437             }
 438
 439     return possgems;
 440 }
 441
 442 /* ----------------------------------------------------------------------
 443  * Grid generation code.
 444  */
 445
 446 static char *gengrid(int w, int h, random_state *rs)
 447 {
 448     int wh = w*h;
 449     char *grid = snewn(wh+1, char);
 450     struct solver_scratch *sc = new_scratch(w, h);
 451     int maxdist_threshold, tries;
 452
 453     maxdist_threshold = 2;
 454     tries = 0;
 455
 456     while (1) {
 457         int i, j;
 458         int possgems;
 459         int *dist, *list, head, tail, maxdist;
 460
 461         /*
 462          * We're going to fill the grid with the five basic piece
 463          * types in about 1/5 proportion. For the moment, though,
 464          * we leave out the gems, because we'll put those in
 465          * _after_ we run the solver to tell us where the viable
 466          * locations are.
 467          */
 468         i = 0;
 469         for (j = 0; j < wh/5; j++)
 470             grid[i++] = WALL;
 471         for (j = 0; j < wh/5; j++)
 472             grid[i++] = STOP;
 473         for (j = 0; j < wh/5; j++)
 474             grid[i++] = MINE;
 475         assert(i < wh);
 476         grid[i++] = START;
 477         while (i < wh)
 478             grid[i++] = BLANK;
 479         shuffle(grid, wh, sizeof(*grid), rs);
 480
 481         /*
 482          * Find the viable gem locations, and immediately give up
 483          * and try again if there aren't enough of them.
 484          */
 485         possgems = find_gem_candidates(w, h, grid, sc);
 486         if (possgems < wh/5)
 487             continue;
 488
 489         /*
 490          * We _could_ now select wh/5 of the POSSGEMs and set them
 491          * to GEM, and have a viable level. However, there's a
 492          * chance that a large chunk of the level will turn out to
 493          * be unreachable, so first we test for that.
 494          *
 495          * We do this by finding the largest distance from any
 496          * square to the nearest POSSGEM, by breadth-first search.
 497          * If this is above a critical threshold, we abort and try
 498          * again.
 499          *
 500          * (This search is purely geometric, without regard to
 501          * walls and long ways round.)
 502          */
 503         dist = sc->positions;
 504         list = sc->positions + wh;
 505         for (i = 0; i < wh; i++)
 506             dist[i] = -1;
 507         head = tail = 0;
 508         for (i = 0; i < wh; i++)
 509             if (grid[i] == POSSGEM) {
 510                 dist[i] = 0;
 511                 list[tail++] = i;
 512             }
 513         maxdist = 0;
 514         while (head < tail) {
 515             int pos, x, y, d;
 516
 517             pos = list[head++];
 518             if (maxdist < dist[pos])
 519                 maxdist = dist[pos];
 520
 521             x = pos % w;
 522             y = pos / w;
 523
 524             for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++) {
 525                 int x2, y2, p2;
 526
 527                 x2 = x + DX(d);
 528                 y2 = y + DY(d);
 529
 530                 if (x2 >= 0 && x2 < w && y2 >= 0 && y2 < h) {
 531                     p2 = y2*w+x2;
 532                     if (dist[p2] < 0) {
 533                         dist[p2] = dist[pos] + 1;
 534                         list[tail++] = p2;
 535                     }
 536                 }
 537             }
 538         }
 539         assert(head == wh && tail == wh);
 540
 541         /*
 542          * Now abandon this grid and go round again if maxdist is
 543          * above the required threshold.
 544          *
 545          * We can safely start the threshold as low as 2. As we
 546          * accumulate failed generation attempts, we gradually
 547          * raise it as we get more desperate.
 548          */
 549         if (maxdist > maxdist_threshold) {
 550             tries++;
 551             if (tries == 50) {
 552                 maxdist_threshold++;
 553                 tries = 0;
 554             }
 555             continue;
 556         }
 557
 558         /*
 559          * Now our reachable squares are plausibly evenly
 560          * distributed over the grid. I'm not actually going to
 561          * _enforce_ that I place the gems in such a way as not to
 562          * increase that maxdist value; I'm now just going to trust
 563          * to the RNG to pick a sensible subset of the POSSGEMs.
 564          */
 565         j = 0;
 566         for (i = 0; i < wh; i++)
 567             if (grid[i] == POSSGEM)
 568                 list[j++] = i;
 569         shuffle(list, j, sizeof(*list), rs);
 570         for (i = 0; i < j; i++)
 571             grid[list[i]] = (i < wh/5 ? GEM : BLANK);
 572         break;
 573     }
 574
 575     free_scratch(sc);
 576
 577     grid[wh] = '\0';
 578
 579     return grid;
 580 }
 581
 582 static char *new_game_desc(const game_params *params, random_state *rs,
 583                            char **aux, int interactive)
 584 {
 585     return gengrid(params->w, params->h, rs);
 586 }
 587
 588 static char *validate_desc(const game_params *params, const char *desc)
 589 {
 590     int w = params->w, h = params->h, wh = w*h;
 591     int starts = 0, gems = 0, i;
 592
 593     for (i = 0; i < wh; i++) {
 594         if (!desc[i])
 595             return "Not enough data to fill grid";
 596         if (desc[i] != WALL && desc[i] != START && desc[i] != STOP &&
 597             desc[i] != GEM && desc[i] != MINE && desc[i] != BLANK)
 598             return "Unrecognised character in game description";
 599         if (desc[i] == START)
 600             starts++;
 601         if (desc[i] == GEM)
 602             gems++;
 603     }
 604     if (desc[i])
 605         return "Too much data to fill grid";
 606     if (starts < 1)
 607         return "No starting square specified";
 608     if (starts > 1)
 609         return "More than one starting square specified";
 610     if (gems < 1)
 611         return "No gems specified";
 612
 613     return NULL;
 614 }
 615
 616 static game_state *new_game(midend *me, const game_params *params,
 617                             const char *desc)
 618 {
 619     int w = params->w, h = params->h, wh = w*h;
 620     int i;
 621     game_state *state = snew(game_state);
 622
 623     state->p = *params;                /* structure copy */
 624
 625     state->grid = snewn(wh, char);
 626     assert(strlen(desc) == wh);
 627     memcpy(state->grid, desc, wh);
 628
 629     state->px = state->py = -1;
 630     state->gems = 0;
 631     for (i = 0; i < wh; i++) {
 632         if (state->grid[i] == START) {
 633             state->grid[i] = STOP;
 634             state->px = i % w;
 635             state->py = i / w;
 636         } else if (state->grid[i] == GEM) {
 637             state->gems++;
 638         }
 639     }
 640
 641     assert(state->gems > 0);
 642     assert(state->px >= 0 && state->py >= 0);
 643
 644     state->distance_moved = 0;
 645     state->dead = FALSE;
 646
 647     state->cheated = FALSE;
 648     state->solnpos = 0;
 649     state->soln = NULL;
 650
 651     return state;
 652 }
 653
 654 static game_state *dup_game(const game_state *state)
 655 {
 656     int w = state->p.w, h = state->p.h, wh = w*h;
 657     game_state *ret = snew(game_state);
 658
 659     ret->p = state->p;
 660     ret->px = state->px;
 661     ret->py = state->py;
 662     ret->gems = state->gems;
 663     ret->grid = snewn(wh, char);
 664     ret->distance_moved = state->distance_moved;
 665     ret->dead = FALSE;
 666     memcpy(ret->grid, state->grid, wh);
 667     ret->cheated = state->cheated;
 668     ret->soln = state->soln;
 669     if (ret->soln)
 670         ret->soln->refcount++;
 671     ret->solnpos = state->solnpos;
 672
 673     return ret;
 674 }
 675
 676 static void free_game(game_state *state)
 677 {
 678     if (state->soln && --state->soln->refcount == 0) {
 679         sfree(state->soln->list);
 680         sfree(state->soln);
 681     }
 682     sfree(state->grid);
 683     sfree(state);
 684 }
 685
 686 /*
 687  * Internal function used by solver.
 688  */
 689 static int move_goes_to(int w, int h, char *grid, int x, int y, int d)
 690 {
 691     int dr;
 692
 693     /*
 694      * See where we'd get to if we made this move.
 695      */
 696     dr = -1;                           /* placate optimiser */
 697     while (1) {
 698         if (AT(w, h, grid, x+DX(d), y+DY(d)) == WALL) {
 699             dr = DIRECTIONS;           /* hit a wall, so end up stationary */
 700             break;
 701         }
 702         x += DX(d);
 703         y += DY(d);
 704         if (AT(w, h, grid, x, y) == STOP) {
 705             dr = DIRECTIONS;           /* hit a stop, so end up stationary */
 706             break;
 707         }
 708         if (AT(w, h, grid, x, y) == GEM) {
 709             dr = d;                    /* hit a gem, so we're still moving */
 710             break;
 711         }
 712         if (AT(w, h, grid, x, y) == MINE)
 713             return -1;                 /* hit a mine, so move is invalid */
 714     }
 715     assert(dr >= 0);
 716     return (y*w+x)*DP1+dr;
 717 }
 718
 719 static int compare_integers(const void *av, const void *bv)
 720 {
 721     const int *a = (const int *)av;
 722     const int *b = (const int *)bv;
 723     if (*a < *b)
 724         return -1;
 725     else if (*a > *b)
 726         return +1;
 727     else
 728         return 0;
 729 }
 730
 731 static char *solve_game(const game_state *state, const game_state *currstate,
 732                         const char *aux, char **error)
 733 {
 734     int w = currstate->p.w, h = currstate->p.h, wh = w*h;
 735     int *nodes, *nodeindex, *edges, *backedges, *edgei, *backedgei, *circuit;
 736     int nedges;
 737     int *dist, *dist2, *list;
 738     int *unvisited;
 739     int circuitlen, circuitsize;
 740     int head, tail, pass, i, j, n, x, y, d, dd;
 741     char *err, *soln, *p;
 742
 743     /*
 744      * Before anything else, deal with the special case in which
 745      * all the gems are already collected.
 746      */
 747     for (i = 0; i < wh; i++)
 748         if (currstate->grid[i] == GEM)
 749             break;
 750     if (i == wh) {
 751         *error = "Game is already solved";
 752         return NULL;
 753     }
 754
 755     /*
 756      * Solving Inertia is a question of first building up the graph
 757      * of where you can get to from where, and secondly finding a
 758      * tour of the graph which takes in every gem.
 759      *
 760      * This is of course a close cousin of the travelling salesman
 761      * problem, which is NP-complete; so I rather doubt that any
 762      * _optimal_ tour can be found in plausible time. Hence I'll
 763      * restrict myself to merely finding a not-too-bad one.
 764      *
 765      * First construct the graph, by bfsing out move by move from
 766      * the current player position. Graph vertices will be
 767      *  - every endpoint of a move (place the ball can be
 768      *    stationary)
 769      *  - every gem (place the ball can go through in motion).
 770      *    Vertices of this type have an associated direction, since
 771      *    if a gem can be collected by sliding through it in two
 772      *    different directions it doesn't follow that you can
 773      *    change direction at it.
 774      *
 775      * I'm going to refer to a non-directional vertex as
 776      * (y*w+x)*DP1+DIRECTIONS, and a directional one as
 777      * (y*w+x)*DP1+d.
 778      */
 779
 780     /*
 781      * nodeindex[] maps node codes as shown above to numeric
 782      * indices in the nodes[] array.
 783      */
 784     nodeindex = snewn(DP1*wh, int);
 785     for (i = 0; i < DP1*wh; i++)
 786         nodeindex[i] = -1;
 787
 788     /*
 789      * Do the bfs to find all the interesting graph nodes.
 790      */
 791     nodes = snewn(DP1*wh, int);
 792     head = tail = 0;
 793
 794     nodes[tail] = (currstate->py * w + currstate->px) * DP1 + DIRECTIONS;
 795     nodeindex[nodes[0]] = tail;
 796     tail++;
 797
 798     while (head < tail) {
 799         int nc = nodes[head++], nnc;
 800
 801         d = nc % DP1;
 802
 803         /*
 804          * Plot all possible moves from this node. If the node is
 805          * directed, there's only one.
 806          */
 807         for (dd = 0; dd < DIRECTIONS; dd++) {
 808             x = nc / DP1;
 809             y = x / w;
 810             x %= w;
 811
 812             if (d < DIRECTIONS && d != dd)
 813                 continue;
 814
 815             nnc = move_goes_to(w, h, currstate->grid, x, y, dd);
 816             if (nnc >= 0 && nnc != nc) {
 817                 if (nodeindex[nnc] < 0) {
 818                     nodes[tail] = nnc;
 819                     nodeindex[nnc] = tail;
 820                     tail++;
 821                 }
 822             }
 823         }
 824     }
 825     n = head;
 826
 827     /*
 828      * Now we know how many nodes we have, allocate the edge array
 829      * and go through setting up the edges.
 830      */
 831     edges = snewn(DIRECTIONS*n, int);
 832     edgei = snewn(n+1, int);
 833     nedges = 0;
 834
 835     for (i = 0; i < n; i++) {
 836         int nc = nodes[i];
 837
 838         edgei[i] = nedges;
 839
 840         d = nc % DP1;
 841         x = nc / DP1;
 842         y = x / w;
 843         x %= w;
 844
 845         for (dd = 0; dd < DIRECTIONS; dd++) {
 846             int nnc;
 847
 848             if (d >= DIRECTIONS || d == dd) {
 849                 nnc = move_goes_to(w, h, currstate->grid, x, y, dd);
 850
 851                 if (nnc >= 0 && nnc != nc)
 852                     edges[nedges++] = nodeindex[nnc];
 853             }
 854         }
 855     }
 856     edgei[n] = nedges;
 857
 858     /*
 859      * Now set up the backedges array.
 860      */
 861     backedges = snewn(nedges, int);
 862     backedgei = snewn(n+1, int);
 863     for (i = j = 0; i < nedges; i++) {
 864         while (j+1 < n && i >= edgei[j+1])
 865             j++;
 866         backedges[i] = edges[i] * n + j;
 867     }
 868     qsort(backedges, nedges, sizeof(int), compare_integers);
 869     backedgei[0] = 0;
 870     for (i = j = 0; i < nedges; i++) {
 871         int k = backedges[i] / n;
 872         backedges[i] %= n;
 873         while (j < k)
 874             backedgei[++j] = i;
 875     }
 876     backedgei[n] = nedges;
 877
 878     /*
 879      * Set up the initial tour. At all times, our tour is a circuit
 880      * of graph vertices (which may, and probably will often,
 881      * repeat vertices). To begin with, it's got exactly one vertex
 882      * in it, which is the player's current starting point.
 883      */
 884     circuitsize = 256;
 885     circuit = snewn(circuitsize, int);
 886     circuitlen = 0;
 887     circuit[circuitlen++] = 0;         /* node index 0 is the starting posn */
 888
 889     /*
 890      * Track which gems are as yet unvisited.
 891      */
 892     unvisited = snewn(wh, int);
 893     for (i = 0; i < wh; i++)
 894         unvisited[i] = FALSE;
 895     for (i = 0; i < wh; i++)
 896         if (currstate->grid[i] == GEM)
 897             unvisited[i] = TRUE;
 898
 899     /*
 900      * Allocate space for doing bfses inside the main loop.
 901      */
 902     dist = snewn(n, int);
 903     dist2 = snewn(n, int);
 904     list = snewn(n, int);
 905
 906     err = NULL;
 907     soln = NULL;
 908
 909     /*
 910      * Now enter the main loop, in each iteration of which we
 911      * extend the tour to take in an as yet uncollected gem.
 912      */
 913     while (1) {
 914         int target, n1, n2, bestdist, extralen, targetpos;
 915
 916 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
 917         printf("circuit is");
 918         for (i = 0; i < circuitlen; i++) {
 919             int nc = nodes[circuit[i]];
 920             printf(" (%d,%d,%d)", nc/DP1%w, nc/(DP1*w), nc%DP1);
 921         }
 922         printf("\n");
 923         printf("moves are ");
 924         x = nodes[circuit[0]] / DP1 % w;
 925         y = nodes[circuit[0]] / DP1 / w;
 926         for (i = 1; i < circuitlen; i++) {
 927             int x2, y2, dx, dy;
 928             if (nodes[circuit[i]] % DP1 != DIRECTIONS)
 929                 continue;
 930             x2 = nodes[circuit[i]] / DP1 % w;
 931             y2 = nodes[circuit[i]] / DP1 / w;
 932             dx = (x2 > x ? +1 : x2 < x ? -1 : 0);
 933             dy = (y2 > y ? +1 : y2 < y ? -1 : 0);
 934             for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++)
 935                 if (DX(d) == dx && DY(d) == dy)
 936                     printf("%c", "89632147"[d]);
 937             x = x2;
 938             y = y2;
 939         }
 940         printf("\n");
 941 #endif
 942
 943         /*
 944          * First, start a pair of bfses at _every_ vertex currently
 945          * in the tour, and extend them outwards to find the
 946          * nearest as yet unreached gem vertex.
 947          *
 948          * This is largely a heuristic: we could pick _any_ doubly
 949          * reachable node here and still get a valid tour as
 950          * output. I hope that picking a nearby one will result in
 951          * generally good tours.
 952          */
 953         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
 954             int *ep = (pass == 0 ? edges : backedges);
 955             int *ei = (pass == 0 ? edgei : backedgei);
 956             int *dp = (pass == 0 ? dist : dist2);
 957             head = tail = 0;
 958             for (i = 0; i < n; i++)
 959                 dp[i] = -1;
 960             for (i = 0; i < circuitlen; i++) {
 961                 int ni = circuit[i];
 962                 if (dp[ni] < 0) {
 963                     dp[ni] = 0;
 964                     list[tail++] = ni;
 965                 }
 966             }
 967             while (head < tail) {
 968                 int ni = list[head++];
 969                 for (i = ei[ni]; i < ei[ni+1]; i++) {
 970                     int ti = ep[i];
 971                     if (ti >= 0 && dp[ti] < 0) {
 972                         dp[ti] = dp[ni] + 1;
 973                         list[tail++] = ti;
 974                     }
 975                 }
 976             }
 977         }
 978         /* Now find the nearest unvisited gem. */
 979         bestdist = -1;
 980         target = -1;
 981         for (i = 0; i < n; i++) {
 982             if (unvisited[nodes[i] / DP1] &&
 983                 dist[i] >= 0 && dist2[i] >= 0) {
 984                 int thisdist = dist[i] + dist2[i];
 985                 if (bestdist < 0 || bestdist > thisdist) {
 986                     bestdist = thisdist;
 987                     target = i;
 988                 }
 989             }
 990         }
 991
 992         if (target < 0) {
 993             /*
 994              * If we get to here, we haven't found a gem we can get
 995              * at all, which means we terminate this loop.
 996              */
 997             break;
 998         }
 999
1000         /*
1001          * Now we have a graph vertex at list[tail-1] which is an
1002          * unvisited gem. We want to add that vertex to our tour.
1003          * So we run two more breadth-first searches: one starting
1004          * from that vertex and following forward edges, and
1005          * another starting from the same vertex and following
1006          * backward edges. This allows us to determine, for each
1007          * node on the current tour, how quickly we can get both to
1008          * and from the target vertex from that node.
1009          */
1010 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1011         printf("target node is %d (%d,%d,%d)\n", target, nodes[target]/DP1%w,
1012                nodes[target]/DP1/w, nodes[target]%DP1);
1013 #endif
1014
1015         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
1016             int *ep = (pass == 0 ? edges : backedges);
1017             int *ei = (pass == 0 ? edgei : backedgei);
1018             int *dp = (pass == 0 ? dist : dist2);
1019
1020             for (i = 0; i < n; i++)
1021                 dp[i] = -1;
1022             head = tail = 0;
1023
1024             dp[target] = 0;
1025             list[tail++] = target;
1026
1027             while (head < tail) {
1028                 int ni = list[head++];
1029                 for (i = ei[ni]; i < ei[ni+1]; i++) {
1030                     int ti = ep[i];
1031                     if (ti >= 0 && dp[ti] < 0) {
1032                         dp[ti] = dp[ni] + 1;
1033 /*printf("pass %d: set dist of vertex %d to %d (via %d)\n", pass, ti, dp[ti], ni);*/
1034                         list[tail++] = ti;
1035                     }
1036                 }
1037             }
1038         }
1039
1040         /*
1041          * Now for every node n, dist[n] gives the length of the
1042          * shortest path from the target vertex to n, and dist2[n]
1043          * gives the length of the shortest path from n to the
1044          * target vertex.
1045          *
1046          * Our next step is to search linearly along the tour to
1047          * find the optimum place to insert a trip to the target
1048          * vertex and back. Our two options are either
1049          *  (a) to find two adjacent vertices A,B in the tour and
1050          *      replace the edge A->B with the path A->target->B
1051          *  (b) to find a single vertex X in the tour and replace
1052          *      it with the complete round trip X->target->X.
1053          * We do whichever takes the fewest moves.
1054          */
1055         n1 = n2 = -1;
1056         bestdist = -1;
1057         for (i = 0; i < circuitlen; i++) {
1058             int thisdist;
1059
1060             /*
1061              * Try a round trip from vertex i.
1062              */
1063             if (dist[circuit[i]] >= 0 &&
1064                 dist2[circuit[i]] >= 0) {
1065                 thisdist = dist[circuit[i]] + dist2[circuit[i]];
1066                 if (bestdist < 0 || thisdist < bestdist) {
1067                     bestdist = thisdist;
1068                     n1 = n2 = i;
1069                 }
1070             }
1071
1072             /*
1073              * Try a trip from vertex i via target to vertex i+1.
1074              */
1075             if (i+1 < circuitlen &&
1076                 dist2[circuit[i]] >= 0 &&
1077                 dist[circuit[i+1]] >= 0) {
1078                 thisdist = dist2[circuit[i]] + dist[circuit[i+1]];
1079                 if (bestdist < 0 || thisdist < bestdist) {
1080                     bestdist = thisdist;
1081                     n1 = i;
1082                     n2 = i+1;
1083                 }
1084             }
1085         }
1086         if (bestdist < 0) {
1087             /*
1088              * We couldn't find a round trip taking in this gem _at
1089              * all_. Give up.
1090              */
1091             err = "Unable to find a solution from this starting point";
1092             break;
1093         }
1094 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1095         printf("insertion point: n1=%d, n2=%d, dist=%d\n", n1, n2, bestdist);
1096 #endif
1097
1098 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1099         printf("circuit before lengthening is");
1100         for (i = 0; i < circuitlen; i++) {
1101             printf(" %d", circuit[i]);
1102         }
1103         printf("\n");
1104 #endif
1105
1106         /*
1107          * Now actually lengthen the tour to take in this round
1108          * trip.
1109          */
1110         extralen = dist2[circuit[n1]] + dist[circuit[n2]];
1111         if (n1 != n2)
1112             extralen--;
1113         circuitlen += extralen;
1114         if (circuitlen >= circuitsize) {
1115             circuitsize = circuitlen + 256;
1116             circuit = sresize(circuit, circuitsize, int);
1117         }
1118         memmove(circuit + n2 + extralen, circuit + n2,
1119                 (circuitlen - n2 - extralen) * sizeof(int));
1120         n2 += extralen;
1121
1122 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1123         printf("circuit in middle of lengthening is");
1124         for (i = 0; i < circuitlen; i++) {
1125             printf(" %d", circuit[i]);
1126         }
1127         printf("\n");
1128 #endif
1129
1130         /*
1131          * Find the shortest-path routes to and from the target,
1132          * and write them into the circuit.
1133          */
1134         targetpos = n1 + dist2[circuit[n1]];
1135         assert(targetpos - dist2[circuit[n1]] == n1);
1136         assert(targetpos + dist[circuit[n2]] == n2);
1137         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
1138             int dir = (pass == 0 ? -1 : +1);
1139             int *ep = (pass == 0 ? backedges : edges);
1140             int *ei = (pass == 0 ? backedgei : edgei);
1141             int *dp = (pass == 0 ? dist : dist2);
1142             int nn = (pass == 0 ? n2 : n1);
1143             int ni = circuit[nn], ti, dest = nn;
1144
1145             while (1) {
1146                 circuit[dest] = ni;
1147                 if (dp[ni] == 0)
1148                     break;
1149                 dest += dir;
1150                 ti = -1;
1151 /*printf("pass %d: looking at vertex %d\n", pass, ni);*/
1152                 for (i = ei[ni]; i < ei[ni+1]; i++) {
1153                     ti = ep[i];
1154                     if (ti >= 0 && dp[ti] == dp[ni] - 1)
1155                         break;
1156                 }
1157                 assert(i < ei[ni+1] && ti >= 0);
1158                 ni = ti;
1159             }
1160         }
1161
1162 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1163         printf("circuit after lengthening is");
1164         for (i = 0; i < circuitlen; i++) {
1165             printf(" %d", circuit[i]);
1166         }
1167         printf("\n");
1168 #endif
1169
1170         /*
1171          * Finally, mark all gems that the new piece of circuit
1172          * passes through as visited.
1173          */
1174         for (i = n1; i <= n2; i++) {
1175             int pos = nodes[circuit[i]] / DP1;
1176             assert(pos >= 0 && pos < wh);
1177             unvisited[pos] = FALSE;
1178         }
1179     }
1180
1181 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1182     printf("before reduction, moves are ");
1183     x = nodes[circuit[0]] / DP1 % w;
1184     y = nodes[circuit[0]] / DP1 / w;
1185     for (i = 1; i < circuitlen; i++) {
1186         int x2, y2, dx, dy;
1187         if (nodes[circuit[i]] % DP1 != DIRECTIONS)
1188             continue;
1189         x2 = nodes[circuit[i]] / DP1 % w;
1190         y2 = nodes[circuit[i]] / DP1 / w;
1191         dx = (x2 > x ? +1 : x2 < x ? -1 : 0);
1192         dy = (y2 > y ? +1 : y2 < y ? -1 : 0);
1193         for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++)
1194             if (DX(d) == dx && DY(d) == dy)
1195                 printf("%c", "89632147"[d]);
1196         x = x2;
1197         y = y2;
1198     }
1199     printf("\n");
1200 #endif
1201
1202     /*
1203      * That's got a basic solution. Now optimise it by removing
1204      * redundant sections of the circuit: it's entirely possible
1205      * that a piece of circuit we carefully inserted at one stage
1206      * to collect a gem has become pointless because the steps
1207      * required to collect some _later_ gem necessarily passed
1208      * through the same one.
1209      *
1210      * So first we go through and work out how many times each gem
1211      * is collected. Then we look for maximal sections of circuit
1212      * which are redundant in the sense that their removal would
1213      * not reduce any gem's collection count to zero, and replace
1214      * each one with a bfs-derived fastest path between their
1215      * endpoints.
1216      */
1217     while (1) {
1218         int oldlen = circuitlen;
1219         int dir;
1220
1221         for (dir = +1; dir >= -1; dir -= 2) {
1222
1223             for (i = 0; i < wh; i++)
1224                 unvisited[i] = 0;
1225             for (i = 0; i < circuitlen; i++) {
1226                 int xy = nodes[circuit[i]] / DP1;
1227                 if (currstate->grid[xy] == GEM)
1228                     unvisited[xy]++;
1229             }
1230
1231             /*
1232              * If there's any gem we didn't end up visiting at all,
1233              * give up.
1234              */
1235             for (i = 0; i < wh; i++) {
1236                 if (currstate->grid[i] == GEM && unvisited[i] == 0) {
1237                     err = "Unable to find a solution from this starting point";
1238                     break;
1239                 }
1240             }
1241             if (i < wh)
1242                 break;
1243
1244             for (i = j = (dir > 0 ? 0 : circuitlen-1);
1245                  i < circuitlen && i >= 0;
1246                  i += dir) {
1247                 int xy = nodes[circuit[i]] / DP1;
1248                 if (currstate->grid[xy] == GEM && unvisited[xy] > 1) {
1249                     unvisited[xy]--;
1250                 } else if (currstate->grid[xy] == GEM || i == circuitlen-1) {
1251                     /*
1252                      * circuit[i] collects a gem for the only time,
1253                      * or is the last node in the circuit.
1254                      * Therefore it cannot be removed; so we now
1255                      * want to replace the path from circuit[j] to
1256                      * circuit[i] with a bfs-shortest path.
1257                      */
1258                     int p, q, k, dest, ni, ti, thisdist;
1259
1260                     /*
1261                      * Set up the upper and lower bounds of the
1262                      * reduced section.
1263                      */
1264                     p = min(i, j);
1265                     q = max(i, j);
1266
1267 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1268                     printf("optimising section from %d - %d\n", p, q);
1269 #endif
1270
1271                     for (k = 0; k < n; k++)
1272                         dist[k] = -1;
1273                     head = tail = 0;
1274
1275                     dist[circuit[p]] = 0;
1276                     list[tail++] = circuit[p];
1277
1278                     while (head < tail && dist[circuit[q]] < 0) {
1279                         int ni = list[head++];
1280                         for (k = edgei[ni]; k < edgei[ni+1]; k++) {
1281                             int ti = edges[k];
1282                             if (ti >= 0 && dist[ti] < 0) {
1283                                 dist[ti] = dist[ni] + 1;
1284                                 list[tail++] = ti;
1285                             }
1286                         }
1287                     }
1288
1289                     thisdist = dist[circuit[q]];
1290                     assert(thisdist >= 0 && thisdist <= q-p);
1291
1292                     memmove(circuit+p+thisdist, circuit+q,
1293                             (circuitlen - q) * sizeof(int));
1294                     circuitlen -= q-p;
1295                     q = p + thisdist;
1296                     circuitlen += q-p;
1297
1298                     if (dir > 0)
1299                         i = q;         /* resume loop from the right place */
1300
1301 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1302                     printf("new section runs from %d - %d\n", p, q);
1303 #endif
1304
1305                     dest = q;
1306                     assert(dest >= 0);
1307                     ni = circuit[q];
1308
1309                     while (1) {
1310                         /* printf("dest=%d circuitlen=%d ni=%d dist[ni]=%d\n", dest, circuitlen, ni, dist[ni]); */
1311                         circuit[dest] = ni;
1312                         if (dist[ni] == 0)
1313                             break;
1314                         dest--;
1315                         ti = -1;
1316                         for (k = backedgei[ni]; k < backedgei[ni+1]; k++) {
1317                             ti = backedges[k];
1318                             if (ti >= 0 && dist[ti] == dist[ni] - 1)
1319                                 break;
1320                         }
1321                         assert(k < backedgei[ni+1] && ti >= 0);
1322                         ni = ti;
1323                     }
1324
1325                     /*
1326                      * Now re-increment the visit counts for the
1327                      * new path.
1328                      */
1329                     while (++p < q) {
1330                         int xy = nodes[circuit[p]] / DP1;
1331                         if (currstate->grid[xy] == GEM)
1332                             unvisited[xy]++;
1333                     }
1334
1335                     j = i;
1336
1337 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1338                     printf("during reduction, circuit is");
1339                     for (k = 0; k < circuitlen; k++) {
1340                         int nc = nodes[circuit[k]];
1341                         printf(" (%d,%d,%d)", nc/DP1%w, nc/(DP1*w), nc%DP1);
1342                     }
1343                     printf("\n");
1344                     printf("moves are ");
1345                     x = nodes[circuit[0]] / DP1 % w;
1346                     y = nodes[circuit[0]] / DP1 / w;
1347                     for (k = 1; k < circuitlen; k++) {
1348                         int x2, y2, dx, dy;
1349                         if (nodes[circuit[k]] % DP1 != DIRECTIONS)
1350                             continue;
1351                         x2 = nodes[circuit[k]] / DP1 % w;
1352                         y2 = nodes[circuit[k]] / DP1 / w;
1353                         dx = (x2 > x ? +1 : x2 < x ? -1 : 0);
1354                         dy = (y2 > y ? +1 : y2 < y ? -1 : 0);
1355                         for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++)
1356                             if (DX(d) == dx && DY(d) == dy)
1357                                 printf("%c", "89632147"[d]);
1358                         x = x2;
1359                         y = y2;
1360                     }
1361                     printf("\n");
1362 #endif
1363                 }
1364             }
1365
1366 #ifdef TSP_DIAGNOSTICS
1367             printf("after reduction, moves are ");
1368             x = nodes[circuit[0]] / DP1 % w;
1369             y = nodes[circuit[0]] / DP1 / w;
1370             for (i = 1; i < circuitlen; i++) {
1371                 int x2, y2, dx, dy;
1372                 if (nodes[circuit[i]] % DP1 != DIRECTIONS)
1373                     continue;
1374                 x2 = nodes[circuit[i]] / DP1 % w;
1375                 y2 = nodes[circuit[i]] / DP1 / w;
1376                 dx = (x2 > x ? +1 : x2 < x ? -1 : 0);
1377                 dy = (y2 > y ? +1 : y2 < y ? -1 : 0);
1378                 for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++)
1379                     if (DX(d) == dx && DY(d) == dy)
1380                         printf("%c", "89632147"[d]);
1381                 x = x2;
1382                 y = y2;
1383             }
1384             printf("\n");
1385 #endif
1386         }
1387
1388         /*
1389          * If we've managed an entire reduction pass in each
1390          * direction and not made the solution any shorter, we're
1391          * _really_ done.
1392          */
1393         if (circuitlen == oldlen)
1394             break;
1395     }
1396
1397     /*
1398      * Encode the solution as a move string.
1399      */
1400     if (!err) {
1401         soln = snewn(circuitlen+2, char);
1402         p = soln;
1403         *p++ = 'S';
1404         x = nodes[circuit[0]] / DP1 % w;
1405         y = nodes[circuit[0]] / DP1 / w;
1406         for (i = 1; i < circuitlen; i++) {
1407             int x2, y2, dx, dy;
1408             if (nodes[circuit[i]] % DP1 != DIRECTIONS)
1409                 continue;
1410             x2 = nodes[circuit[i]] / DP1 % w;
1411             y2 = nodes[circuit[i]] / DP1 / w;
1412             dx = (x2 > x ? +1 : x2 < x ? -1 : 0);
1413             dy = (y2 > y ? +1 : y2 < y ? -1 : 0);
1414             for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++)
1415                 if (DX(d) == dx && DY(d) == dy) {
1416                     *p++ = '0' + d;
1417                     break;
1418                 }
1419             assert(d < DIRECTIONS);
1420             x = x2;
1421             y = y2;
1422         }
1423         *p++ = '\0';
1424         assert(p - soln < circuitlen+2);
1425     }
1426
1427     sfree(list);
1428     sfree(dist);
1429     sfree(dist2);
1430     sfree(unvisited);
1431     sfree(circuit);
1432     sfree(backedgei);
1433     sfree(backedges);
1434     sfree(edgei);
1435     sfree(edges);
1436     sfree(nodeindex);
1437     sfree(nodes);
1438
1439     if (err)
1440         *error = err;
1441
1442     return soln;
1443 }
1444
1445 static int game_can_format_as_text_now(const game_params *params)
1446 {
1447     return TRUE;
1448 }
1449
1450 static char *game_text_format(const game_state *state)
1451 {
1452     int w = state->p.w, h = state->p.h, r, c;
1453     int cw = 4, ch = 2, gw = cw*w + 2, gh = ch * h + 1, len = gw * gh;
1454     char *board = snewn(len + 1, char);
1455
1456     sprintf(board, "%*s+\n", len - 2, "");
1457
1458     for (r = 0; r < h; ++r) {
1459         for (c = 0; c < w; ++c) {
1460             int cell = r*ch*gw + cw*c, center = cell + gw*ch/2 + cw/2;
1461             int i = r*w + c;
1462             switch (state->grid[i]) {
1463             case BLANK: break;
1464             case GEM: board[center] = 'o'; break;
1465             case MINE: board[center] = 'M'; break;
1466             case STOP: board[center-1] = '('; board[center+1] = ')'; break;
1467             case WALL: memset(board + center - 1, 'X', 3);
1468             }
1469
1470             if (r == state->py && c == state->px) {
1471                 if (!state->dead) board[center] = '@';
1472                 else memcpy(board + center - 1, ":-(", 3);
1473             }
1474             board[cell] = '+';
1475             memset(board + cell + 1, '-', cw - 1);
1476             for (i = 1; i < ch; ++i) board[cell + i*gw] = '|';
1477         }
1478         for (c = 0; c < ch; ++c) {
1479             board[(r*ch+c)*gw + gw - 2] = "|+"[!c];
1480             board[(r*ch+c)*gw + gw - 1] = '\n';
1481         }
1482     }
1483     memset(board + len - gw, '-', gw - 2);
1484     for (c = 0; c < w; ++c) board[len - gw + cw*c] = '+';
1485
1486     return board;
1487 }
1488
1489 struct game_ui {
1490     float anim_length;
1491     int flashtype;
1492     int deaths;
1493     int just_made_move;
1494     int just_died;
1495 };
1496
1497 static game_ui *new_ui(const game_state *state)
1498 {
1499     game_ui *ui = snew(game_ui);
1500     ui->anim_length = 0.0F;
1501     ui->flashtype = 0;
1502     ui->deaths = 0;
1503     ui->just_made_move = FALSE;
1504     ui->just_died = FALSE;
1505     return ui;
1506 }
1507
1508 static void free_ui(game_ui *ui)
1509 {
1510     sfree(ui);
1511 }
1512
1513 static char *encode_ui(const game_ui *ui)
1514 {
1515     char buf[80];
1516     /*
1517      * The deaths counter needs preserving across a serialisation.
1518      */
1519     sprintf(buf, "D%d", ui->deaths);
1520     return dupstr(buf);
1521 }
1522
1523 static void decode_ui(game_ui *ui, const char *encoding)
1524 {
1525     int p = 0;
1526     sscanf(encoding, "D%d%n", &ui->deaths, &p);
1527 }
1528
1529 static void game_changed_state(game_ui *ui, const game_state *oldstate,
1530                                const game_state *newstate)
1531 {
1532     /*
1533      * Increment the deaths counter. We only do this if
1534      * ui->just_made_move is set (redoing a suicide move doesn't
1535      * kill you _again_), and also we only do it if the game wasn't
1536      * already completed (once you're finished, you can play).
1537      */
1538     if (!oldstate->dead && newstate->dead && ui->just_made_move &&
1539         oldstate->gems) {
1540         ui->deaths++;
1541         ui->just_died = TRUE;
1542     } else {
1543         ui->just_died = FALSE;
1544     }
1545     ui->just_made_move = FALSE;
1546 }
1547
1548 struct game_drawstate {
1549     game_params p;
1550     int tilesize;
1551     int started;
1552     unsigned short *grid;
1553     blitter *player_background;
1554     int player_bg_saved, pbgx, pbgy;
1555 };
1556
1557 #define PREFERRED_TILESIZE 32
1558 #define TILESIZE (ds->tilesize)
1559 #ifdef SMALL_SCREEN
1560 #define BORDER    (TILESIZE / 4)
1561 #else
1562 #define BORDER    (TILESIZE)
1563 #endif
1564 #define HIGHLIGHT_WIDTH (TILESIZE / 10)
1565 #define COORD(x)  ( (x) * TILESIZE + BORDER )
1566 #define FROMCOORD(x)  ( ((x) - BORDER + TILESIZE) / TILESIZE - 1 )
1567
1568 static char *interpret_move(const game_state *state, game_ui *ui,
1569                             const game_drawstate *ds,
1570                             int x, int y, int button)
1571 {
1572     int w = state->p.w, h = state->p.h /*, wh = w*h */;
1573     int dir;
1574     char buf[80];
1575
1576     dir = -1;
1577
1578     if (button == LEFT_BUTTON) {
1579         /*
1580          * Mouse-clicking near the target point (or, more
1581          * accurately, in the appropriate octant) is an alternative
1582          * way to input moves.
1583          */
1584
1585         if (FROMCOORD(x) != state->px || FROMCOORD(y) != state->py) {
1586             int dx, dy;
1587             float angle;
1588
1589             dx = FROMCOORD(x) - state->px;
1590             dy = FROMCOORD(y) - state->py;
1591             /* I pass dx,dy rather than dy,dx so that the octants
1592              * end up the right way round. */
1593             angle = atan2(dx, -dy);
1594
1595             angle = (angle + (PI/8)) / (PI/4);
1596             assert(angle > -16.0F);
1597             dir = (int)(angle + 16.0F) & 7;
1598         }
1599     } else if (button == CURSOR_UP || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '8'))
1600         dir = 0;
1601     else if (button == CURSOR_DOWN || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '2'))
1602         dir = 4;
1603     else if (button == CURSOR_LEFT || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '4'))
1604         dir = 6;
1605     else if (button == CURSOR_RIGHT || button == (MOD_NUM_KEYPAD | '6'))
1606         dir = 2;
1607     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '7'))
1608         dir = 7;
1609     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '1'))
1610         dir = 5;
1611     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '9'))
1612         dir = 1;
1613     else if (button == (MOD_NUM_KEYPAD | '3'))
1614         dir = 3;
1615     else if (IS_CURSOR_SELECT(button) &&
1616              state->soln && state->solnpos < state->soln->len)
1617         dir = state->soln->list[state->solnpos];
1618
1619     if (dir < 0)
1620         return NULL;
1621
1622     /*
1623      * Reject the move if we can't make it at all due to a wall
1624      * being in the way.
1625      */
1626     if (AT(w, h, state->grid, state->px+DX(dir), state->py+DY(dir)) == WALL)
1627         return NULL;
1628
1629     /*
1630      * Reject the move if we're dead!
1631      */
1632     if (state->dead)
1633         return NULL;
1634
1635     /*
1636      * Otherwise, we can make the move. All we need to specify is
1637      * the direction.
1638      */
1639     ui->just_made_move = TRUE;
1640     sprintf(buf, "%d", dir);
1641     return dupstr(buf);
1642 }
1643
1644 static void install_new_solution(game_state *ret, const char *move)
1645 {
1646     int i;
1647     soln *sol;
1648     assert (*move == 'S');
1649     ++move;
1650
1651     sol = snew(soln);
1652     sol->len = strlen(move);
1653     sol->list = snewn(sol->len, unsigned char);
1654     for (i = 0; i < sol->len; ++i) sol->list[i] = move[i] - '0';
1655
1656     if (ret->soln && --ret->soln->refcount == 0) {
1657         sfree(ret->soln->list);
1658         sfree(ret->soln);
1659     }
1660
1661     ret->soln = sol;
1662     sol->refcount = 1;
1663
1664     ret->cheated = TRUE;
1665     ret->solnpos = 0;
1666 }
1667
1668 static void discard_solution(game_state *ret)
1669 {
1670     --ret->soln->refcount;
1671     assert(ret->soln->refcount > 0); /* ret has a soln-pointing dup */
1672     ret->soln = NULL;
1673     ret->solnpos = 0;
1674 }
1675
1676 static game_state *execute_move(const game_state *state, const char *move)
1677 {
1678     int w = state->p.w, h = state->p.h /*, wh = w*h */;
1679     int dir;
1680     game_state *ret;
1681
1682     if (*move == 'S') {
1683         /*
1684          * This is a solve move, so we don't actually _change_ the
1685          * grid but merely set up a stored solution path.
1686          */
1687         ret = dup_game(state);
1688         install_new_solution(ret, move);
1689         return ret;
1690     }
1691
1692     dir = atoi(move);
1693     if (dir < 0 || dir >= DIRECTIONS)
1694         return NULL;                   /* huh? */
1695
1696     if (state->dead)
1697         return NULL;
1698
1699     if (AT(w, h, state->grid, state->px+DX(dir), state->py+DY(dir)) == WALL)
1700         return NULL;                   /* wall in the way! */
1701
1702     /*
1703      * Now make the move.
1704      */
1705     ret = dup_game(state);
1706     ret->distance_moved = 0;
1707     while (1) {
1708         ret->px += DX(dir);
1709         ret->py += DY(dir);
1710         ret->distance_moved++;
1711
1712         if (AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) == GEM) {
1713             LV_AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) = BLANK;
1714             ret->gems--;
1715         }
1716
1717         if (AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) == MINE) {
1718             ret->dead = TRUE;
1719             break;
1720         }
1721
1722         if (AT(w, h, ret->grid, ret->px, ret->py) == STOP ||
1723             AT(w, h, ret->grid, ret->px+DX(dir),
1724                ret->py+DY(dir)) == WALL)
1725             break;
1726     }
1727
1728     if (ret->soln) {
1729         if (ret->dead || ret->gems == 0)
1730             discard_solution(ret);
1731         else if (ret->soln->list[ret->solnpos] == dir) {
1732             ++ret->solnpos;
1733             assert(ret->solnpos < ret->soln->len); /* or gems == 0 */
1734             assert(!ret->dead); /* or not a solution */
1735         } else {
1736             char *error = NULL, *soln = solve_game(NULL, ret, NULL, &error);
1737             if (!error) {
1738                 install_new_solution(ret, soln);
1739                 sfree(soln);
1740             } else discard_solution(ret);
1741         }
1742     }
1743
1744     return ret;
1745 }
1746
1747 /* ----------------------------------------------------------------------
1748  * Drawing routines.
1749  */
1750
1751 static void game_compute_size(const game_params *params, int tilesize,
1752                               int *x, int *y)
1753 {
1754     /* Ick: fake up `ds->tilesize' for macro expansion purposes */
1755     struct { int tilesize; } ads, *ds = &ads;
1756     ads.tilesize = tilesize;
1757
1758     *x = 2 * BORDER + 1 + params->w * TILESIZE;
1759     *y = 2 * BORDER + 1 + params->h * TILESIZE;
1760 }
1761
1762 static void game_set_size(drawing *dr, game_drawstate *ds,
1763                           const game_params *params, int tilesize)
1764 {
1765     ds->tilesize = tilesize;
1766
1767     assert(!ds->player_background);    /* set_size is never called twice */
1768     assert(!ds->player_bg_saved);
1769
1770     ds->player_background = blitter_new(dr, TILESIZE, TILESIZE);
1771 }
1772
1773 static float *game_colours(frontend *fe, int *ncolours)
1774 {
1775     float *ret = snewn(3 * NCOLOURS, float);
1776     int i;
1777
1778     game_mkhighlight(fe, ret, COL_BACKGROUND, COL_HIGHLIGHT, COL_LOWLIGHT);
1779
1780     ret[COL_OUTLINE * 3 + 0] = 0.0F;
1781     ret[COL_OUTLINE * 3 + 1] = 0.0F;
1782     ret[COL_OUTLINE * 3 + 2] = 0.0F;
1783
1784     ret[COL_PLAYER * 3 + 0] = 0.0F;
1785     ret[COL_PLAYER * 3 + 1] = 1.0F;
1786     ret[COL_PLAYER * 3 + 2] = 0.0F;
1787
1788     ret[COL_DEAD_PLAYER * 3 + 0] = 1.0F;
1789     ret[COL_DEAD_PLAYER * 3 + 1] = 0.0F;
1790     ret[COL_DEAD_PLAYER * 3 + 2] = 0.0F;
1791
1792     ret[COL_MINE * 3 + 0] = 0.0F;
1793     ret[COL_MINE * 3 + 1] = 0.0F;
1794     ret[COL_MINE * 3 + 2] = 0.0F;
1795
1796     ret[COL_GEM * 3 + 0] = 0.6F;
1797     ret[COL_GEM * 3 + 1] = 1.0F;
1798     ret[COL_GEM * 3 + 2] = 1.0F;
1799
1800     for (i = 0; i < 3; i++) {
1801         ret[COL_WALL * 3 + i] = (3 * ret[COL_BACKGROUND * 3 + i] +
1802                                  1 * ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + i]) / 4;
1803     }
1804
1805     ret[COL_HINT * 3 + 0] = 1.0F;
1806     ret[COL_HINT * 3 + 1] = 1.0F;
1807     ret[COL_HINT * 3 + 2] = 0.0F;
1808
1809     *ncolours = NCOLOURS;
1810     return ret;
1811 }
1812
1813 static game_drawstate *game_new_drawstate(drawing *dr, const game_state *state)
1814 {
1815     int w = state->p.w, h = state->p.h, wh = w*h;
1816     struct game_drawstate *ds = snew(struct game_drawstate);
1817     int i;
1818
1819     ds->tilesize = 0;
1820
1821     /* We can't allocate the blitter rectangle for the player background
1822      * until we know what size to make it. */
1823     ds->player_background = NULL;
1824     ds->player_bg_saved = FALSE;
1825     ds->pbgx = ds->pbgy = -1;
1826
1827     ds->p = state->p;                  /* structure copy */
1828     ds->started = FALSE;
1829     ds->grid = snewn(wh, unsigned short);
1830     for (i = 0; i < wh; i++)
1831         ds->grid[i] = UNDRAWN;
1832
1833     return ds;
1834 }
1835
1836 static void game_free_drawstate(drawing *dr, game_drawstate *ds)
1837 {
1838     if (ds->player_background)
1839         blitter_free(dr, ds->player_background);
1840     sfree(ds->grid);
1841     sfree(ds);
1842 }
1843
1844 static void draw_player(drawing *dr, game_drawstate *ds, int x, int y,
1845                         int dead, int hintdir)
1846 {
1847     if (dead) {
1848         int coords[DIRECTIONS*4];
1849         int d;
1850
1851         for (d = 0; d < DIRECTIONS; d++) {
1852             float x1, y1, x2, y2, x3, y3, len;
1853
1854             x1 = DX(d);
1855             y1 = DY(d);
1856             len = sqrt(x1*x1+y1*y1); x1 /= len; y1 /= len;
1857
1858             x3 = DX(d+1);
1859             y3 = DY(d+1);
1860             len = sqrt(x3*x3+y3*y3); x3 /= len; y3 /= len;
1861
1862             x2 = (x1+x3) / 4;
1863             y2 = (y1+y3) / 4;
1864
1865             coords[d*4+0] = x + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * x1);
1866             coords[d*4+1] = y + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * y1);
1867             coords[d*4+2] = x + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * x2);
1868             coords[d*4+3] = y + TILESIZE/2 + (int)((TILESIZE*3/7) * y2);
1869         }
1870         draw_polygon(dr, coords, DIRECTIONS*2, COL_DEAD_PLAYER, COL_OUTLINE);
1871     } else {
1872         draw_circle(dr, x + TILESIZE/2, y + TILESIZE/2,
1873                     TILESIZE/3, COL_PLAYER, COL_OUTLINE);
1874     }
1875
1876     if (!dead && hintdir >= 0) {
1877         float scale = (DX(hintdir) && DY(hintdir) ? 0.8F : 1.0F);
1878         int ax = (TILESIZE*2/5) * scale * DX(hintdir);
1879         int ay = (TILESIZE*2/5) * scale * DY(hintdir);
1880         int px = -ay, py = ax;
1881         int ox = x + TILESIZE/2, oy = y + TILESIZE/2;
1882         int coords[14], *c;
1883
1884         c = coords;
1885         *c++ = ox + px/9;
1886         *c++ = oy + py/9;
1887         *c++ = ox + px/9 + ax*2/3;
1888         *c++ = oy + py/9 + ay*2/3;
1889         *c++ = ox + px/3 + ax*2/3;
1890         *c++ = oy + py/3 + ay*2/3;
1891         *c++ = ox + ax;
1892         *c++ = oy + ay;
1893         *c++ = ox - px/3 + ax*2/3;
1894         *c++ = oy - py/3 + ay*2/3;
1895         *c++ = ox - px/9 + ax*2/3;
1896         *c++ = oy - py/9 + ay*2/3;
1897         *c++ = ox - px/9;
1898         *c++ = oy - py/9;
1899         draw_polygon(dr, coords, 7, COL_HINT, COL_OUTLINE);
1900     }
1901
1902     draw_update(dr, x, y, TILESIZE, TILESIZE);
1903 }
1904
1905 #define FLASH_DEAD 0x100
1906 #define FLASH_WIN  0x200
1907 #define FLASH_MASK 0x300
1908
1909 static void draw_tile(drawing *dr, game_drawstate *ds, int x, int y, int v)
1910 {
1911     int tx = COORD(x), ty = COORD(y);
1912     int bg = (v & FLASH_DEAD ? COL_DEAD_PLAYER :
1913               v & FLASH_WIN ? COL_HIGHLIGHT : COL_BACKGROUND);
1914
1915     v &= ~FLASH_MASK;
1916
1917     clip(dr, tx+1, ty+1, TILESIZE-1, TILESIZE-1);
1918     draw_rect(dr, tx+1, ty+1, TILESIZE-1, TILESIZE-1, bg);
1919
1920     if (v == WALL) {
1921         int coords[6];
1922
1923         coords[0] = tx + TILESIZE;
1924         coords[1] = ty + TILESIZE;
1925         coords[2] = tx + TILESIZE;
1926         coords[3] = ty + 1;
1927         coords[4] = tx + 1;
1928         coords[5] = ty + TILESIZE;
1929         draw_polygon(dr, coords, 3, COL_LOWLIGHT, COL_LOWLIGHT);
1930
1931         coords[0] = tx + 1;
1932         coords[1] = ty + 1;
1933         draw_polygon(dr, coords, 3, COL_HIGHLIGHT, COL_HIGHLIGHT);
1934
1935         draw_rect(dr, tx + 1 + HIGHLIGHT_WIDTH, ty + 1 + HIGHLIGHT_WIDTH,
1936                   TILESIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH,
1937                   TILESIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH, COL_WALL);
1938     } else if (v == MINE) {
1939         int cx = tx + TILESIZE / 2;
1940         int cy = ty + TILESIZE / 2;
1941         int r = TILESIZE / 2 - 3;
1942
1943         draw_circle(dr, cx, cy, 5*r/6, COL_MINE, COL_MINE);
1944         draw_rect(dr, cx - r/6, cy - r, 2*(r/6)+1, 2*r+1, COL_MINE);
1945         draw_rect(dr, cx - r, cy - r/6, 2*r+1, 2*(r/6)+1, COL_MINE);
1946         draw_rect(dr, cx-r/3, cy-r/3, r/3, r/4, COL_HIGHLIGHT);
1947     } else if (v == STOP) {
1948         draw_circle(dr, tx + TILESIZE/2, ty + TILESIZE/2,
1949                     TILESIZE*3/7, -1, COL_OUTLINE);
1950         draw_rect(dr, tx + TILESIZE*3/7, ty+1,
1951                   TILESIZE - 2*(TILESIZE*3/7) + 1, TILESIZE-1, bg);
1952         draw_rect(dr, tx+1, ty + TILESIZE*3/7,
1953                   TILESIZE-1, TILESIZE - 2*(TILESIZE*3/7) + 1, bg);
1954     } else if (v == GEM) {
1955         int coords[8];
1956
1957         coords[0] = tx+TILESIZE/2;
1958         coords[1] = ty+TILESIZE/2-TILESIZE*5/14;
1959         coords[2] = tx+TILESIZE/2-TILESIZE*5/14;
1960         coords[3] = ty+TILESIZE/2;
1961         coords[4] = tx+TILESIZE/2;
1962         coords[5] = ty+TILESIZE/2+TILESIZE*5/14;
1963         coords[6] = tx+TILESIZE/2+TILESIZE*5/14;
1964         coords[7] = ty+TILESIZE/2;
1965
1966         draw_polygon(dr, coords, 4, COL_GEM, COL_OUTLINE);
1967     }
1968
1969     unclip(dr);
1970     draw_update(dr, tx, ty, TILESIZE, TILESIZE);
1971 }
1972
1973 #define BASE_ANIM_LENGTH 0.1F
1974 #define FLASH_LENGTH 0.3F
1975
1976 static void game_redraw(drawing *dr, game_drawstate *ds,
1977                         const game_state *oldstate, const game_state *state,
1978                         int dir, const game_ui *ui,
1979                         float animtime, float flashtime)
1980 {
1981     int w = state->p.w, h = state->p.h /*, wh = w*h */;
1982     int x, y;
1983     float ap;
1984     int player_dist;
1985     int flashtype;
1986     int gems, deaths;
1987     char status[256];
1988
1989     if (flashtime &&
1990         !((int)(flashtime * 3 / FLASH_LENGTH) % 2))
1991         flashtype = ui->flashtype;
1992     else
1993         flashtype = 0;
1994
1995     /*
1996      * Erase the player sprite.
1997      */
1998     if (ds->player_bg_saved) {
1999         assert(ds->player_background);
2000         blitter_load(dr, ds->player_background, ds->pbgx, ds->pbgy);
2001         draw_update(dr, ds->pbgx, ds->pbgy, TILESIZE, TILESIZE);
2002         ds->player_bg_saved = FALSE;
2003     }
2004
2005     /*
2006      * Initialise a fresh drawstate.
2007      */
2008     if (!ds->started) {
2009         int wid, ht;
2010
2011         /*
2012          * Blank out the window initially.
2013          */
2014         game_compute_size(&ds->p, TILESIZE, &wid, &ht);
2015         draw_rect(dr, 0, 0, wid, ht, COL_BACKGROUND);
2016         draw_update(dr, 0, 0, wid, ht);
2017
2018         /*
2019          * Draw the grid lines.
2020          */
2021         for (y = 0; y <= h; y++)
2022             draw_line(dr, COORD(0), COORD(y), COORD(w), COORD(y),
2023                       COL_LOWLIGHT);
2024         for (x = 0; x <= w; x++)
2025             draw_line(dr, COORD(x), COORD(0), COORD(x), COORD(h),
2026                       COL_LOWLIGHT);
2027
2028         ds->started = TRUE;
2029     }
2030
2031     /*
2032      * If we're in the process of animating a move, let's start by
2033      * working out how far the player has moved from their _older_
2034      * state.
2035      */
2036     if (oldstate) {
2037         ap = animtime / ui->anim_length;
2038         player_dist = ap * (dir > 0 ? state : oldstate)->distance_moved;
2039     } else {
2040         player_dist = 0;
2041         ap = 0.0F;
2042     }
2043
2044     /*
2045      * Draw the grid contents.
2046      *
2047      * We count the gems as we go round this loop, for the purposes
2048      * of the status bar. Of course we have a gems counter in the
2049      * game_state already, but if we do the counting in this loop
2050      * then it tracks gems being picked up in a sliding move, and
2051      * updates one by one.
2052      */
2053     gems = 0;
2054     for (y = 0; y < h; y++)
2055         for (x = 0; x < w; x++) {
2056             unsigned short v = (unsigned char)state->grid[y*w+x];
2057
2058             /*
2059              * Special case: if the player is in the process of
2060              * moving over a gem, we draw the gem iff they haven't
2061              * gone past it yet.
2062              */
2063             if (oldstate && oldstate->grid[y*w+x] != state->grid[y*w+x]) {
2064                 /*
2065                  * Compute the distance from this square to the
2066                  * original player position.
2067                  */
2068                 int dist = max(abs(x - oldstate->px), abs(y - oldstate->py));
2069
2070                 /*
2071                  * If the player has reached here, use the new grid
2072                  * element. Otherwise use the old one.
2073                  */
2074                 if (player_dist < dist)
2075                     v = oldstate->grid[y*w+x];
2076                 else
2077                     v = state->grid[y*w+x];
2078             }
2079
2080             /*
2081              * Special case: erase the mine the dead player is
2082              * sitting on. Only at the end of the move.
2083              */
2084             if (v == MINE && !oldstate && state->dead &&
2085                 x == state->px && y == state->py)
2086                 v = BLANK;
2087
2088             if (v == GEM)
2089                 gems++;
2090
2091             v |= flashtype;
2092
2093             if (ds->grid[y*w+x] != v) {
2094                 draw_tile(dr, ds, x, y, v);
2095                 ds->grid[y*w+x] = v;
2096             }
2097         }
2098
2099     /*
2100      * Gem counter in the status bar. We replace it with
2101      * `COMPLETED!' when it reaches zero ... or rather, when the
2102      * _current state_'s gem counter is zero. (Thus, `Gems: 0' is
2103      * shown between the collection of the last gem and the
2104      * completion of the move animation that did it.)
2105      */
2106     if (state->dead && (!oldstate || oldstate->dead)) {
2107         sprintf(status, "DEAD!");
2108     } else if (state->gems || (oldstate && oldstate->gems)) {
2109         if (state->cheated)
2110             sprintf(status, "Auto-solver used. ");
2111         else
2112             *status = '\0';
2113         sprintf(status + strlen(status), "Gems: %d", gems);
2114     } else if (state->cheated) {
2115         sprintf(status, "Auto-solved.");
2116     } else {
2117         sprintf(status, "COMPLETED!");
2118     }
2119     /* We subtract one from the visible death counter if we're still
2120      * animating the move at the end of which the death took place. */
2121     deaths = ui->deaths;
2122     if (oldstate && ui->just_died) {
2123         assert(deaths > 0);
2124         deaths--;
2125     }
2126     if (deaths)
2127         sprintf(status + strlen(status), "   Deaths: %d", deaths);
2128     status_bar(dr, status);
2129
2130     /*
2131      * Draw the player sprite.
2132      */
2133     assert(!ds->player_bg_saved);
2134     assert(ds->player_background);
2135     {
2136         int ox, oy, nx, ny;
2137         nx = COORD(state->px);
2138         ny = COORD(state->py);
2139         if (oldstate) {
2140             ox = COORD(oldstate->px);
2141             oy = COORD(oldstate->py);
2142         } else {
2143             ox = nx;
2144             oy = ny;
2145         }
2146         ds->pbgx = ox + ap * (nx - ox);
2147         ds->pbgy = oy + ap * (ny - oy);
2148     }
2149     blitter_save(dr, ds->player_background, ds->pbgx, ds->pbgy);
2150     draw_player(dr, ds, ds->pbgx, ds->pbgy,
2151                 (state->dead && !oldstate),
2152                 (!oldstate && state->soln ?
2153                  state->soln->list[state->solnpos] : -1));
2154     ds->player_bg_saved = TRUE;
2155 }
2156
2157 static float game_anim_length(const game_state *oldstate,
2158                               const game_state *newstate, int dir, game_ui *ui)
2159 {
2160     int dist;
2161     if (dir > 0)
2162         dist = newstate->distance_moved;
2163     else
2164         dist = oldstate->distance_moved;
2165     ui->anim_length = sqrt(dist) * BASE_ANIM_LENGTH;
2166     return ui->anim_length;
2167 }
2168
2169 static float game_flash_length(const game_state *oldstate,
2170                                const game_state *newstate, int dir, game_ui *ui)
2171 {
2172     if (!oldstate->dead && newstate->dead) {
2173         ui->flashtype = FLASH_DEAD;
2174         return FLASH_LENGTH;
2175     } else if (oldstate->gems && !newstate->gems) {
2176         ui->flashtype = FLASH_WIN;
2177         return FLASH_LENGTH;
2178     }
2179     return 0.0F;
2180 }
2181
2182 static int game_status(const game_state *state)
2183 {
2184     /*
2185      * We never report the game as lost, on the grounds that if the
2186      * player has died they're quite likely to want to undo and carry
2187      * on.
2188      */
2189     return state->gems == 0 ? +1 : 0;
2190 }
2191
2192 static int game_timing_state(const game_state *state, game_ui *ui)
2193 {
2194     return TRUE;
2195 }
2196
2197 static void game_print_size(const game_params *params, float *x, float *y)
2198 {
2199 }
2200
2201 static void game_print(drawing *dr, const game_state *state, int tilesize)
2202 {
2203 }
2204
2205 #ifdef COMBINED
2206 #define thegame inertia
2207 #endif
2208
2209 const struct game thegame = {
2210     "Inertia", "games.inertia", "inertia",
2211     default_params,
2212     game_fetch_preset, NULL,
2213     decode_params,
2214     encode_params,
2215     free_params,
2216     dup_params,
2217     TRUE, game_configure, custom_params,
2218     validate_params,
2219     new_game_desc,
2220     validate_desc,
2221     new_game,
2222     dup_game,
2223     free_game,
2224     TRUE, solve_game,
2225     TRUE, game_can_format_as_text_now, game_text_format,
2226     new_ui,
2227     free_ui,
2228     encode_ui,
2229     decode_ui,
2230     game_changed_state,
2231     interpret_move,
2232     execute_move,
2233     PREFERRED_TILESIZE, game_compute_size, game_set_size,
2234     game_colours,
2235     game_new_drawstate,
2236     game_free_drawstate,
2237     game_redraw,
2238     game_anim_length,
2239     game_flash_length,
2240     game_status,
2241     FALSE, FALSE, game_print_size, game_print,
2242     TRUE,                              /* wants_statusbar */
2243     FALSE, game_timing_state,
2244     0,                                 /* flags */
2245 };