loopy.c

   1 /*
   2  * loopy.c: An implementation of the Nikoli game 'Loop the loop'.
   3  * (c) Mike Pinna, 2005, 2006
   4  *
   5  * vim: set shiftwidth=4 :set textwidth=80:
   6  */
   7
   8 /*
   9  * TODO:
  10  *
  11  *  - Setting very high recursion depth seems to cause memory munching: are we
  12  *    recursing before checking completion, by any chance?
  13  *
  14  *  - There's an interesting deductive technique which makes use of topology
  15  *    rather than just graph theory. Each _square_ in the grid is either inside
  16  *    or outside the loop; you can tell that two squares are on the same side
  17  *    of the loop if they're separated by an x (or, more generally, by a path
  18  *    crossing no LINE_UNKNOWNs and an even number of LINE_YESes), and on the
  19  *    opposite side of the loop if they're separated by a line (or an odd
  20  *    number of LINE_YESes and no LINE_UNKNOWNs). Oh, and any square separated
  21  *    from the outside of the grid by a LINE_YES or a LINE_NO is on the inside
  22  *    or outside respectively. So if you can track this for all squares, you
  23  *    figure out the state of the line between a pair once their relative
  24  *    insideness is known.
  25  *
  26  *  - (Just a speed optimisation.)  Consider some todo list queue where every
  27  *    time we modify something we mark it for consideration by other bits of
  28  *    the solver, to save iteration over things that have already been done.
  29  */
  30
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <stdlib.h>
  33 #include <string.h>
  34 #include <assert.h>
  35 #include <ctype.h>
  36 #include <math.h>
  37
  38 #include "puzzles.h"
  39 #include "tree234.h"
  40
  41 /* Debugging options */
  42 /*#define DEBUG_CACHES*/
  43 /*#define SHOW_WORKING*/
  44
  45 /* ----------------------------------------------------------------------
  46  * Struct, enum and function declarations
  47  */
  48
  49 enum {
  50     COL_BACKGROUND,
  51     COL_FOREGROUND,
  52     COL_HIGHLIGHT,
  53     COL_MISTAKE,
  54     NCOLOURS
  55 };
  56
  57 struct game_state {
  58     int w, h;
  59
  60     /* Put -1 in a square that doesn't get a clue */
  61     char *clues;
  62
  63     /* Arrays of line states, stored left-to-right, top-to-bottom */
  64     char *hl, *vl;
  65
  66     int solved;
  67     int cheated;
  68
  69     int recursion_depth;
  70 };
  71
  72 enum solver_status {
  73     SOLVER_SOLVED,    /* This is the only solution the solver could find */
  74     SOLVER_MISTAKE,   /* This is definitely not a solution */
  75     SOLVER_AMBIGUOUS, /* This _might_ be an ambiguous solution */
  76     SOLVER_INCOMPLETE /* This may be a partial solution */
  77 };
  78
  79 typedef struct normal {
  80     char *dot_atleastone;
  81     char *dot_atmostone;
  82 } normal_mode_state;
  83
  84 typedef struct hard {
  85     int *linedsf;
  86 } hard_mode_state;
  87
  88 typedef struct solver_state {
  89     game_state *state;
  90     int recursion_remaining;
  91     enum solver_status solver_status;
  92     /* NB looplen is the number of dots that are joined together at a point, ie a
  93      * looplen of 1 means there are no lines to a particular dot */
  94     int *looplen;
  95
  96     /* caches */
  97     char *dot_yescount;
  98     char *dot_nocount;
  99     char *square_yescount;
 100     char *square_nocount;
 101     char *dot_solved, *square_solved;
 102     int *dotdsf;
 103
 104     normal_mode_state *normal;
 105     hard_mode_state *hard;
 106 } solver_state;
 107
 108 /*
 109  * Difficulty levels. I do some macro ickery here to ensure that my
 110  * enum and the various forms of my name list always match up.
 111  */
 112
 113 #define DIFFLIST(A) \
 114     A(EASY,Easy,e,easy_mode_deductions) \
 115     A(NORMAL,Normal,n,normal_mode_deductions) \
 116     A(HARD,Hard,h,hard_mode_deductions)
 117 #define ENUM(upper,title,lower,fn) DIFF_ ## upper,
 118 #define TITLE(upper,title,lower,fn) #title,
 119 #define ENCODE(upper,title,lower,fn) #lower
 120 #define CONFIG(upper,title,lower,fn) ":" #title
 121 #define SOLVER_FN_DECL(upper,title,lower,fn) static int fn(solver_state *);
 122 #define SOLVER_FN(upper,title,lower,fn) &fn,
 123 enum { DIFFLIST(ENUM) DIFF_MAX };
 124 static char const *const diffnames[] = { DIFFLIST(TITLE) };
 125 static char const diffchars[] = DIFFLIST(ENCODE);
 126 #define DIFFCONFIG DIFFLIST(CONFIG)
 127 DIFFLIST(SOLVER_FN_DECL);
 128 static int (*(solver_fns[]))(solver_state *) = { DIFFLIST(SOLVER_FN) };
 129
 130 struct game_params {
 131     int w, h;
 132     int diff;
 133     int rec;
 134 };
 135
 136 enum line_state { LINE_YES, LINE_UNKNOWN, LINE_NO };
 137
 138 #define OPP(state) \
 139     (2 - state)
 140
 141 enum direction { UP, LEFT, RIGHT, DOWN };
 142
 143 #define OPP_DIR(dir) \
 144     (3 - dir)
 145
 146 struct game_drawstate {
 147     int started;
 148     int tilesize, linewidth;
 149     int flashing;
 150     char *hl, *vl;
 151     char *clue_error;
 152 };
 153
 154 static char *game_text_format(game_state *state);
 155 static char *state_to_text(const game_state *state);
 156 static char *validate_desc(game_params *params, char *desc);
 157 static int get_line_status_from_point(const game_state *state,
 158                                       int x, int y, enum direction d);
 159 static int dot_order(const game_state* state, int i, int j, char line_type);
 160 static int square_order(const game_state* state, int i, int j, char line_type);
 161 static solver_state *solve_game_rec(const solver_state *sstate,
 162                                     int diff);
 163
 164 #ifdef DEBUG_CACHES
 165 static void check_caches(const solver_state* sstate);
 166 #else
 167 #define check_caches(s)
 168 #endif
 169
 170 /* ----------------------------------------------------------------------
 171  * Preprocessor magic
 172  */
 173
 174 /* General constants */
 175 #define PREFERRED_TILE_SIZE 32
 176 #define TILE_SIZE (ds->tilesize)
 177 #define LINEWIDTH (ds->linewidth)
 178 #define BORDER (TILE_SIZE / 2)
 179 #define FLASH_TIME 0.5F
 180
 181 /* Counts of various things that we're interested in */
 182 #define HL_COUNT(state) ((state)->w * ((state)->h + 1))
 183 #define VL_COUNT(state) (((state)->w + 1) * (state)->h)
 184 #define LINE_COUNT(state) (HL_COUNT(state) + VL_COUNT(state))
 185 #define DOT_COUNT(state) (((state)->w + 1) * ((state)->h + 1))
 186 #define SQUARE_COUNT(state) ((state)->w * (state)->h)
 187
 188 /* For indexing into arrays */
 189 #define DOT_INDEX(state, x, y) ((x) + ((state)->w + 1) * (y))
 190 #define SQUARE_INDEX(state, x, y) ((x) + ((state)->w) * (y))
 191 #define HL_INDEX(state, x, y) SQUARE_INDEX(state, x, y)
 192 #define VL_INDEX(state, x, y) DOT_INDEX(state, x, y)
 193
 194 /* Useful utility functions */
 195 #define LEGAL_DOT(state, i, j) ((i) >= 0 && (j) >= 0 && \
 196                                 (i) <= (state)->w && (j) <= (state)->h)
 197 #define LEGAL_SQUARE(state, i, j) ((i) >= 0 && (j) >= 0 && \
 198                                    (i) < (state)->w && (j) < (state)->h)
 199
 200 #define CLUE_AT(state, i, j) (LEGAL_SQUARE(state, i, j) ? \
 201                               LV_CLUE_AT(state, i, j) : -1)
 202
 203 #define LV_CLUE_AT(state, i, j) ((state)->clues[SQUARE_INDEX(state, i, j)])
 204
 205 #define BIT_SET(field, bit) ((field) & (1<<(bit)))
 206
 207 #define SET_BIT(field, bit)  (BIT_SET(field, bit) ? FALSE : \
 208                               ((field) |= (1<<(bit)), TRUE))
 209
 210 #define CLEAR_BIT(field, bit) (BIT_SET(field, bit) ? \
 211                                ((field) &= ~(1<<(bit)), TRUE) : FALSE)
 212
 213 #define DIR2STR(d) \
 214     ((d == UP) ? "up" : \
 215      (d == DOWN) ? "down" : \
 216      (d == LEFT) ? "left" : \
 217      (d == RIGHT) ? "right" : "oops")
 218
 219 #define CLUE2CHAR(c) \
 220     ((c < 0) ? ' ' : c + '0')
 221
 222 /* Lines that have particular relationships with given dots or squares */
 223 #define ABOVE_SQUARE(state, i, j) ((state)->hl[(i) + (state)->w * (j)])
 224 #define BELOW_SQUARE(state, i, j) ABOVE_SQUARE(state, i, (j)+1)
 225 #define LEFTOF_SQUARE(state, i, j)  ((state)->vl[(i) + ((state)->w + 1) * (j)])
 226 #define RIGHTOF_SQUARE(state, i, j) LEFTOF_SQUARE(state, (i)+1, j)
 227
 228 /*
 229  * These macros return rvalues only, but can cope with being passed
 230  * out-of-range coordinates.
 231  */
 232 /* XXX replace these with functions so we can create an array of function
 233  * pointers for nicer iteration over them.  This could probably be done with
 234  * loads of other things for eliminating many nasty hacks. */
 235 #define ABOVE_DOT(state, i, j) ((!LEGAL_DOT(state, i, j) || j <= 0) ? \
 236                                 LINE_NO : LV_ABOVE_DOT(state, i, j))
 237 #define BELOW_DOT(state, i, j) ((!LEGAL_DOT(state, i, j) || j >= (state)->h) ? \
 238                                 LINE_NO : LV_BELOW_DOT(state, i, j))
 239
 240 #define LEFTOF_DOT(state, i, j)  ((!LEGAL_DOT(state, i, j) || i <= 0) ? \
 241                                   LINE_NO : LV_LEFTOF_DOT(state, i, j))
 242 #define RIGHTOF_DOT(state, i, j) ((!LEGAL_DOT(state, i, j) || i >= (state)->w)? \
 243                                   LINE_NO : LV_RIGHTOF_DOT(state, i, j))
 244
 245 /*
 246  * These macros expect to be passed valid coordinates, and return
 247  * lvalues.
 248  */
 249 #define LV_BELOW_DOT(state, i, j) ((state)->vl[VL_INDEX(state, i, j)])
 250 #define LV_ABOVE_DOT(state, i, j) LV_BELOW_DOT(state, i, (j)-1)
 251
 252 #define LV_RIGHTOF_DOT(state, i, j) ((state)->hl[HL_INDEX(state, i, j)])
 253 #define LV_LEFTOF_DOT(state, i, j)  LV_RIGHTOF_DOT(state, (i)-1, j)
 254
 255 /* Counts of interesting things */
 256 #define DOT_YES_COUNT(sstate, i, j) \
 257     ((sstate)->dot_yescount[DOT_INDEX((sstate)->state, i, j)])
 258
 259 #define DOT_NO_COUNT(sstate, i, j) \
 260     ((sstate)->dot_nocount[DOT_INDEX((sstate)->state, i, j)])
 261
 262 #define SQUARE_YES_COUNT(sstate, i, j) \
 263     ((sstate)->square_yescount[SQUARE_INDEX((sstate)->state, i, j)])
 264
 265 #define SQUARE_NO_COUNT(sstate, i, j) \
 266     ((sstate)->square_nocount[SQUARE_INDEX((sstate)->state, i, j)])
 267
 268 /* Iterators.  NB these iterate over height more slowly than over width so that
 269  * the elements come out in 'reading' order */
 270 /* XXX considering adding a 'current' element to each of these which gets the
 271  * address of the current dot, say.  But expecting we'd need more than that
 272  * most of the time.  */
 273 #define FORALL(i, j, w, h) \
 274     for ((j) = 0; (j) < (h); ++(j)) \
 275         for ((i) = 0; (i) < (w); ++(i))
 276
 277 #define FORALL_DOTS(state, i, j) \
 278     FORALL(i, j, (state)->w + 1, (state)->h + 1)
 279
 280 #define FORALL_SQUARES(state, i, j) \
 281     FORALL(i, j, (state)->w, (state)->h)
 282
 283 #define FORALL_HL(state, i, j) \
 284     FORALL(i, j, (state)->w, (state)->h+1)
 285
 286 #define FORALL_VL(state, i, j) \
 287     FORALL(i, j, (state)->w+1, (state)->h)
 288
 289 /* ----------------------------------------------------------------------
 290  * General struct manipulation and other straightforward code
 291  */
 292
 293 static game_state *dup_game(game_state *state)
 294 {
 295     game_state *ret = snew(game_state);
 296
 297     ret->h = state->h;
 298     ret->w = state->w;
 299     ret->solved = state->solved;
 300     ret->cheated = state->cheated;
 301
 302     ret->clues = snewn(SQUARE_COUNT(state), char);
 303     memcpy(ret->clues, state->clues, SQUARE_COUNT(state));
 304
 305     ret->hl = snewn(HL_COUNT(state), char);
 306     memcpy(ret->hl, state->hl, HL_COUNT(state));
 307
 308     ret->vl = snewn(VL_COUNT(state), char);
 309     memcpy(ret->vl, state->vl, VL_COUNT(state));
 310
 311     ret->recursion_depth = state->recursion_depth;
 312
 313     return ret;
 314 }
 315
 316 static void free_game(game_state *state)
 317 {
 318     if (state) {
 319         sfree(state->clues);
 320         sfree(state->hl);
 321         sfree(state->vl);
 322         sfree(state);
 323     }
 324 }
 325
 326 static solver_state *new_solver_state(const game_state *state, int diff) {
 327     int i, j;
 328     solver_state *ret = snew(solver_state);
 329
 330     ret->state = dup_game((game_state *)state);
 331
 332     ret->recursion_remaining = state->recursion_depth;
 333     ret->solver_status = SOLVER_INCOMPLETE;
 334
 335     ret->dotdsf = snew_dsf(DOT_COUNT(state));
 336     ret->looplen = snewn(DOT_COUNT(state), int);
 337
 338     for (i = 0; i < DOT_COUNT(state); i++) {
 339         ret->looplen[i] = 1;
 340     }
 341
 342     ret->dot_solved = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 343     ret->square_solved = snewn(SQUARE_COUNT(state), char);
 344     memset(ret->dot_solved, FALSE, DOT_COUNT(state));
 345     memset(ret->square_solved, FALSE, SQUARE_COUNT(state));
 346
 347     ret->dot_yescount = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 348     memset(ret->dot_yescount, 0, DOT_COUNT(state));
 349     ret->dot_nocount = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 350     memset(ret->dot_nocount, 0, DOT_COUNT(state));
 351     ret->square_yescount = snewn(SQUARE_COUNT(state), char);
 352     memset(ret->square_yescount, 0, SQUARE_COUNT(state));
 353     ret->square_nocount = snewn(SQUARE_COUNT(state), char);
 354     memset(ret->square_nocount, 0, SQUARE_COUNT(state));
 355
 356     /* dot_nocount needs special initialisation as we define lines coming off
 357      * dots on edges as fixed at NO */
 358
 359     FORALL_DOTS(state, i, j) {
 360         if (i == 0 || i == state->w)
 361             ++ret->dot_nocount[DOT_INDEX(state, i, j)];
 362         if (j == 0 || j == state->h)
 363             ++ret->dot_nocount[DOT_INDEX(state, i, j)];
 364     }
 365
 366     if (diff < DIFF_NORMAL) {
 367         ret->normal = NULL;
 368     } else {
 369         ret->normal = snew(normal_mode_state);
 370
 371         ret->normal->dot_atmostone = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 372         memset(ret->normal->dot_atmostone, 0, DOT_COUNT(state));
 373         ret->normal->dot_atleastone = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 374         memset(ret->normal->dot_atleastone, 0, DOT_COUNT(state));
 375     }
 376
 377     if (diff < DIFF_HARD) {
 378         ret->hard = NULL;
 379     } else {
 380         ret->hard = snew(hard_mode_state);
 381         ret->hard->linedsf = snew_dsf(LINE_COUNT(state));
 382     }
 383
 384     return ret;
 385 }
 386
 387 static void free_solver_state(solver_state *sstate) {
 388     if (sstate) {
 389         free_game(sstate->state);
 390         sfree(sstate->dotdsf);
 391         sfree(sstate->looplen);
 392         sfree(sstate->dot_solved);
 393         sfree(sstate->square_solved);
 394         sfree(sstate->dot_yescount);
 395         sfree(sstate->dot_nocount);
 396         sfree(sstate->square_yescount);
 397         sfree(sstate->square_nocount);
 398
 399         if (sstate->normal) {
 400             sfree(sstate->normal->dot_atleastone);
 401             sfree(sstate->normal->dot_atmostone);
 402             sfree(sstate->normal);
 403         }
 404
 405         if (sstate->hard) {
 406             sfree(sstate->hard->linedsf);
 407             sfree(sstate->hard);
 408         }
 409
 410         sfree(sstate);
 411     }
 412 }
 413
 414 static solver_state *dup_solver_state(const solver_state *sstate) {
 415     game_state *state;
 416
 417     solver_state *ret = snew(solver_state);
 418
 419     ret->state = state = dup_game(sstate->state);
 420
 421     ret->recursion_remaining = sstate->recursion_remaining;
 422     ret->solver_status = sstate->solver_status;
 423
 424     ret->dotdsf = snewn(DOT_COUNT(state), int);
 425     ret->looplen = snewn(DOT_COUNT(state), int);
 426     memcpy(ret->dotdsf, sstate->dotdsf,
 427            DOT_COUNT(state) * sizeof(int));
 428     memcpy(ret->looplen, sstate->looplen,
 429            DOT_COUNT(state) * sizeof(int));
 430
 431     ret->dot_solved = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 432     ret->square_solved = snewn(SQUARE_COUNT(state), char);
 433     memcpy(ret->dot_solved, sstate->dot_solved,
 434            DOT_COUNT(state));
 435     memcpy(ret->square_solved, sstate->square_solved,
 436            SQUARE_COUNT(state));
 437
 438     ret->dot_yescount = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 439     memcpy(ret->dot_yescount, sstate->dot_yescount,
 440            DOT_COUNT(state));
 441     ret->dot_nocount = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 442     memcpy(ret->dot_nocount, sstate->dot_nocount,
 443            DOT_COUNT(state));
 444
 445     ret->square_yescount = snewn(SQUARE_COUNT(state), char);
 446     memcpy(ret->square_yescount, sstate->square_yescount,
 447            SQUARE_COUNT(state));
 448     ret->square_nocount = snewn(SQUARE_COUNT(state), char);
 449     memcpy(ret->square_nocount, sstate->square_nocount,
 450            SQUARE_COUNT(state));
 451
 452     if (sstate->normal) {
 453         ret->normal = snew(normal_mode_state);
 454         ret->normal->dot_atmostone = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 455         memcpy(ret->normal->dot_atmostone, sstate->normal->dot_atmostone,
 456                DOT_COUNT(state));
 457
 458         ret->normal->dot_atleastone = snewn(DOT_COUNT(state), char);
 459         memcpy(ret->normal->dot_atleastone, sstate->normal->dot_atleastone,
 460                DOT_COUNT(state));
 461     } else {
 462         ret->normal = NULL;
 463     }
 464
 465     if (sstate->hard) {
 466         ret->hard = snew(hard_mode_state);
 467         ret->hard->linedsf = snewn(LINE_COUNT(state), int);
 468         memcpy(ret->hard->linedsf, sstate->hard->linedsf,
 469                LINE_COUNT(state) * sizeof(int));
 470     } else {
 471         ret->hard = NULL;
 472     }
 473
 474     return ret;
 475 }
 476
 477 static game_params *default_params(void)
 478 {
 479     game_params *ret = snew(game_params);
 480
 481 #ifdef SLOW_SYSTEM
 482     ret->h = 4;
 483     ret->w = 4;
 484 #else
 485     ret->h = 10;
 486     ret->w = 10;
 487 #endif
 488     ret->diff = DIFF_EASY;
 489     ret->rec = 0;
 490
 491     return ret;
 492 }
 493
 494 static game_params *dup_params(game_params *params)
 495 {
 496     game_params *ret = snew(game_params);
 497     *ret = *params;                       /* structure copy */
 498     return ret;
 499 }
 500
 501 static const game_params presets[] = {
 502     {  4,  4, DIFF_EASY, 0 },
 503     {  4,  4, DIFF_NORMAL, 0 },
 504     {  4,  4, DIFF_HARD, 0 },
 505     {  7,  7, DIFF_EASY, 0 },
 506     {  7,  7, DIFF_NORMAL, 0 },
 507     {  7,  7, DIFF_HARD, 0 },
 508     { 10, 10, DIFF_EASY, 0 },
 509     { 10, 10, DIFF_NORMAL, 0 },
 510     { 10, 10, DIFF_HARD, 0 },
 511 #ifndef SLOW_SYSTEM
 512     { 15, 15, DIFF_EASY, 0 },
 513     { 15, 15, DIFF_NORMAL, 0 },
 514     { 15, 15, DIFF_HARD, 0 },
 515     { 30, 20, DIFF_EASY, 0 },
 516     { 30, 20, DIFF_NORMAL, 0 },
 517     { 30, 20, DIFF_HARD, 0 }
 518 #endif
 519 };
 520
 521 static int game_fetch_preset(int i, char **name, game_params **params)
 522 {
 523     game_params *tmppar;
 524     char buf[80];
 525
 526     if (i < 0 || i >= lenof(presets))
 527         return FALSE;
 528
 529     tmppar = snew(game_params);
 530     *tmppar = presets[i];
 531     *params = tmppar;
 532     sprintf(buf, "%dx%d %s", tmppar->h, tmppar->w, diffnames[tmppar->diff]);
 533     *name = dupstr(buf);
 534
 535     return TRUE;
 536 }
 537
 538 static void free_params(game_params *params)
 539 {
 540     sfree(params);
 541 }
 542
 543 static void decode_params(game_params *params, char const *string)
 544 {
 545     params->h = params->w = atoi(string);
 546     params->rec = 0;
 547     params->diff = DIFF_EASY;
 548     while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
 549     if (*string == 'x') {
 550         string++;
 551         params->h = atoi(string);
 552         while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
 553     }
 554     if (*string == 'r') {
 555         string++;
 556         params->rec = atoi(string);
 557         while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
 558     }
 559     if (*string == 'd') {
 560         int i;
 561         string++;
 562         for (i = 0; i < DIFF_MAX; i++)
 563             if (*string == diffchars[i])
 564                 params->diff = i;
 565         if (*string) string++;
 566     }
 567 }
 568
 569 static char *encode_params(game_params *params, int full)
 570 {
 571     char str[80];
 572     sprintf(str, "%dx%d", params->w, params->h);
 573     if (full)
 574     sprintf(str + strlen(str), "r%dd%c", params->rec, diffchars[params->diff]);
 575     return dupstr(str);
 576 }
 577
 578 static config_item *game_configure(game_params *params)
 579 {
 580     config_item *ret;
 581     char buf[80];
 582
 583     ret = snewn(4, config_item);
 584
 585     ret[0].name = "Width";
 586     ret[0].type = C_STRING;
 587     sprintf(buf, "%d", params->w);
 588     ret[0].sval = dupstr(buf);
 589     ret[0].ival = 0;
 590
 591     ret[1].name = "Height";
 592     ret[1].type = C_STRING;
 593     sprintf(buf, "%d", params->h);
 594     ret[1].sval = dupstr(buf);
 595     ret[1].ival = 0;
 596
 597     ret[2].name = "Difficulty";
 598     ret[2].type = C_CHOICES;
 599     ret[2].sval = DIFFCONFIG;
 600     ret[2].ival = params->diff;
 601
 602     ret[3].name = NULL;
 603     ret[3].type = C_END;
 604     ret[3].sval = NULL;
 605     ret[3].ival = 0;
 606
 607     return ret;
 608 }
 609
 610 static game_params *custom_params(config_item *cfg)
 611 {
 612     game_params *ret = snew(game_params);
 613
 614     ret->w = atoi(cfg[0].sval);
 615     ret->h = atoi(cfg[1].sval);
 616     ret->rec = 0;
 617     ret->diff = cfg[2].ival;
 618
 619     return ret;
 620 }
 621
 622 static char *validate_params(game_params *params, int full)
 623 {
 624     if (params->w < 4 || params->h < 4)
 625         return "Width and height must both be at least 4";
 626     if (params->rec < 0)
 627         return "Recursion depth can't be negative";
 628
 629     /*
 630      * This shouldn't be able to happen at all, since decode_params
 631      * and custom_params will never generate anything that isn't
 632      * within range.
 633      */
 634     assert(params->diff < DIFF_MAX);
 635
 636     return NULL;
 637 }
 638
 639 /* Returns a newly allocated string describing the current puzzle */
 640 static char *state_to_text(const game_state *state)
 641 {
 642     char *retval;
 643     char *description = snewn(SQUARE_COUNT(state) + 1, char);
 644     char *dp = description;
 645     int empty_count = 0;
 646     int i, j;
 647
 648     FORALL_SQUARES(state, i, j) {
 649         if (CLUE_AT(state, i, j) < 0) {
 650             if (empty_count > 25) {
 651                 dp += sprintf(dp, "%c", (int)(empty_count + 'a' - 1));
 652                 empty_count = 0;
 653             }
 654             empty_count++;
 655         } else {
 656             if (empty_count) {
 657                 dp += sprintf(dp, "%c", (int)(empty_count + 'a' - 1));
 658                 empty_count = 0;
 659             }
 660             dp += sprintf(dp, "%c", (int)CLUE2CHAR(CLUE_AT(state, i, j)));
 661         }
 662     }
 663
 664     if (empty_count)
 665         dp += sprintf(dp, "%c", (int)(empty_count + 'a' - 1));
 666
 667     retval = dupstr(description);
 668     sfree(description);
 669
 670     return retval;
 671 }
 672
 673 /* We require that the params pass the test in validate_params and that the
 674  * description fills the entire game area */
 675 static char *validate_desc(game_params *params, char *desc)
 676 {
 677     int count = 0;
 678
 679     for (; *desc; ++desc) {
 680         if (*desc >= '0' && *desc <= '9') {
 681             count++;
 682             continue;
 683         }
 684         if (*desc >= 'a') {
 685             count += *desc - 'a' + 1;
 686             continue;
 687         }
 688         return "Unknown character in description";
 689     }
 690
 691     if (count < SQUARE_COUNT(params))
 692         return "Description too short for board size";
 693     if (count > SQUARE_COUNT(params))
 694         return "Description too long for board size";
 695
 696     return NULL;
 697 }
 698
 699 /* Sums the lengths of the numbers in range [0,n) */
 700 /* See equivalent function in solo.c for justification of this. */
 701 static int len_0_to_n(int n)
 702 {
 703     int len = 1; /* Counting 0 as a bit of a special case */
 704     int i;
 705
 706     for (i = 1; i < n; i *= 10) {
 707         len += max(n - i, 0);
 708     }
 709
 710     return len;
 711 }
 712
 713 static char *encode_solve_move(const game_state *state)
 714 {
 715     int len, i, j;
 716     char *ret, *p;
 717     /* This is going to return a string representing the moves needed to set
 718      * every line in a grid to be the same as the ones in 'state'.  The exact
 719      * length of this string is predictable. */
 720
 721     len = 1;  /* Count the 'S' prefix */
 722     /* Numbers in horizontal lines */
 723     /* Horizontal lines, x position */
 724     len += len_0_to_n(state->w) * (state->h + 1);
 725     /* Horizontal lines, y position */
 726     len += len_0_to_n(state->h + 1) * (state->w);
 727     /* Vertical lines, y position */
 728     len += len_0_to_n(state->h) * (state->w + 1);
 729     /* Vertical lines, x position */
 730     len += len_0_to_n(state->w + 1) * (state->h);
 731     /* For each line we also have two letters and a comma */
 732     len += 3 * (LINE_COUNT(state));
 733
 734     ret = snewn(len + 1, char);
 735     p = ret;
 736
 737     p += sprintf(p, "S");
 738
 739     FORALL_HL(state, i, j) {
 740         switch (RIGHTOF_DOT(state, i, j)) {
 741             case LINE_YES:
 742                 p += sprintf(p, "%d,%dhy", i, j);
 743                 break;
 744             case LINE_NO:
 745                 p += sprintf(p, "%d,%dhn", i, j);
 746                 break;
 747         }
 748     }
 749
 750     FORALL_VL(state, i, j) {
 751         switch (BELOW_DOT(state, i, j)) {
 752             case LINE_YES:
 753                 p += sprintf(p, "%d,%dvy", i, j);
 754                 break;
 755             case LINE_NO:
 756                 p += sprintf(p, "%d,%dvn", i, j);
 757                 break;
 758         }
 759     }
 760
 761     /* No point in doing sums like that if they're going to be wrong */
 762     assert(strlen(ret) <= (size_t)len);
 763     return ret;
 764 }
 765
 766 static game_ui *new_ui(game_state *state)
 767 {
 768     return NULL;
 769 }
 770
 771 static void free_ui(game_ui *ui)
 772 {
 773 }
 774
 775 static char *encode_ui(game_ui *ui)
 776 {
 777     return NULL;
 778 }
 779
 780 static void decode_ui(game_ui *ui, char *encoding)
 781 {
 782 }
 783
 784 static void game_changed_state(game_ui *ui, game_state *oldstate,
 785                                game_state *newstate)
 786 {
 787 }
 788
 789 #define SIZE(d) ((d) * TILE_SIZE + 2 * BORDER + 1)
 790
 791 static void game_compute_size(game_params *params, int tilesize,
 792                               int *x, int *y)
 793 {
 794     struct { int tilesize; } ads, *ds = &ads;
 795     ads.tilesize = tilesize;
 796
 797     *x = SIZE(params->w);
 798     *y = SIZE(params->h);
 799 }
 800
 801 static void game_set_size(drawing *dr, game_drawstate *ds,
 802               game_params *params, int tilesize)
 803 {
 804     ds->tilesize = tilesize;
 805     ds->linewidth = max(1,tilesize/16);
 806 }
 807
 808 static float *game_colours(frontend *fe, int *ncolours)
 809 {
 810     float *ret = snewn(4 * NCOLOURS, float);
 811
 812     frontend_default_colour(fe, &ret[COL_BACKGROUND * 3]);
 813
 814     ret[COL_FOREGROUND * 3 + 0] = 0.0F;
 815     ret[COL_FOREGROUND * 3 + 1] = 0.0F;
 816     ret[COL_FOREGROUND * 3 + 2] = 0.0F;
 817
 818     ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 0] = 1.0F;
 819     ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 1] = 1.0F;
 820     ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 2] = 1.0F;
 821
 822     ret[COL_MISTAKE * 3 + 0] = 1.0F;
 823     ret[COL_MISTAKE * 3 + 1] = 0.0F;
 824     ret[COL_MISTAKE * 3 + 2] = 0.0F;
 825
 826     *ncolours = NCOLOURS;
 827     return ret;
 828 }
 829
 830 static game_drawstate *game_new_drawstate(drawing *dr, game_state *state)
 831 {
 832     struct game_drawstate *ds = snew(struct game_drawstate);
 833
 834     ds->tilesize = ds->linewidth = 0;
 835     ds->started = 0;
 836     ds->hl = snewn(HL_COUNT(state), char);
 837     ds->vl = snewn(VL_COUNT(state), char);
 838     ds->clue_error = snewn(SQUARE_COUNT(state), char);
 839     ds->flashing = 0;
 840
 841     memset(ds->hl, LINE_UNKNOWN, HL_COUNT(state));
 842     memset(ds->vl, LINE_UNKNOWN, VL_COUNT(state));
 843     memset(ds->clue_error, 0, SQUARE_COUNT(state));
 844
 845     return ds;
 846 }
 847
 848 static void game_free_drawstate(drawing *dr, game_drawstate *ds)
 849 {
 850     sfree(ds->clue_error);
 851     sfree(ds->hl);
 852     sfree(ds->vl);
 853     sfree(ds);
 854 }
 855
 856 static int game_timing_state(game_state *state, game_ui *ui)
 857 {
 858     return TRUE;
 859 }
 860
 861 static float game_anim_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
 862                               int dir, game_ui *ui)
 863 {
 864     return 0.0F;
 865 }
 866
 867 static char *game_text_format(game_state *state)
 868 {
 869     int i, j;
 870     int len;
 871     char *ret, *rp;
 872
 873     len = (2 * state->w + 2) * (2 * state->h + 1);
 874     rp = ret = snewn(len + 1, char);
 875
 876 #define DRAW_HL \
 877     switch (ABOVE_SQUARE(state, i, j)) { \
 878         case LINE_YES: \
 879             rp += sprintf(rp, " -"); \
 880             break; \
 881         case LINE_NO: \
 882             rp += sprintf(rp, " x"); \
 883             break; \
 884         case LINE_UNKNOWN: \
 885             rp += sprintf(rp, "  "); \
 886             break; \
 887         default: \
 888             assert(!"Illegal line state for HL"); \
 889     }
 890
 891 #define DRAW_VL \
 892     switch (LEFTOF_SQUARE(state, i, j)) { \
 893         case LINE_YES: \
 894             rp += sprintf(rp, "|"); \
 895             break; \
 896         case LINE_NO: \
 897             rp += sprintf(rp, "x"); \
 898             break; \
 899         case LINE_UNKNOWN: \
 900             rp += sprintf(rp, " "); \
 901             break; \
 902         default: \
 903             assert(!"Illegal line state for VL"); \
 904     }
 905
 906     for (j = 0; j < state->h; ++j) {
 907         for (i = 0; i < state->w; ++i) {
 908             DRAW_HL;
 909         }
 910         rp += sprintf(rp, " \n");
 911         for (i = 0; i < state->w; ++i) {
 912             DRAW_VL;
 913             rp += sprintf(rp, "%c", (int)CLUE2CHAR(CLUE_AT(state, i, j)));
 914         }
 915         DRAW_VL;
 916         rp += sprintf(rp, "\n");
 917     }
 918     for (i = 0; i < state->w; ++i) {
 919         DRAW_HL;
 920     }
 921     rp += sprintf(rp, " \n");
 922
 923     assert(strlen(ret) == len);
 924     return ret;
 925 }
 926
 927 /* ----------------------------------------------------------------------
 928  * Debug code
 929  */
 930
 931 #ifdef DEBUG_CACHES
 932 static void check_caches(const solver_state* sstate)
 933 {
 934     int i, j;
 935     const game_state *state = sstate->state;
 936
 937     FORALL_DOTS(state, i, j) {
 938 #if 0
 939         fprintf(stderr, "dot [%d,%d] y: %d %d n: %d %d\n", i, j,
 940                dot_order(state, i, j, LINE_YES),
 941                sstate->dot_yescount[i + (state->w + 1) * j],
 942                dot_order(state, i, j, LINE_NO),
 943                sstate->dot_nocount[i + (state->w + 1) * j]);
 944 #endif
 945
 946         assert(dot_order(state, i, j, LINE_YES) ==
 947                DOT_YES_COUNT(sstate, i, j));
 948         assert(dot_order(state, i, j, LINE_NO) ==
 949                DOT_NO_COUNT(sstate, i, j));
 950     }
 951
 952     FORALL_SQUARES(state, i, j) {
 953 #if 0
 954         fprintf(stderr, "square [%d,%d] y: %d %d n: %d %d\n", i, j,
 955                square_order(state, i, j, LINE_YES),
 956                sstate->square_yescount[i + state->w * j],
 957                square_order(state, i, j, LINE_NO),
 958                sstate->square_nocount[i + state->w * j]);
 959 #endif
 960
 961         assert(square_order(state, i, j, LINE_YES) ==
 962                SQUARE_YES_COUNT(sstate, i, j));
 963         assert(square_order(state, i, j, LINE_NO) ==
 964                SQUARE_NO_COUNT(sstate, i, j));
 965     }
 966 }
 967
 968 #if 0
 969 #define check_caches(s) \
 970     do { \
 971         fprintf(stderr, "check_caches at line %d\n", __LINE__); \
 972         check_caches(s); \
 973     } while (0)
 974 #endif
 975 #endif /* DEBUG_CACHES */
 976
 977 /* ----------------------------------------------------------------------
 978  * Solver utility functions
 979  */
 980
 981 static int set_line_bydot(solver_state *sstate, int x, int y, enum direction d,
 982                           enum line_state line_new
 983 #ifdef SHOW_WORKING
 984                           , const char *reason
 985 #endif
 986                           )
 987 {
 988     game_state *state = sstate->state;
 989
 990     /* This line borders at most two squares in our board.  We figure out the
 991      * x and y positions of those squares so we can record that their yes or no
 992      * counts have been changed */
 993     int sq1_x=-1, sq1_y=-1, sq2_x=-1, sq2_y=-1;
 994     int otherdot_x=-1, otherdot_y=-1;
 995
 996     int progress = FALSE;
 997
 998 #if 0
 999     fprintf(stderr, "set_line_bydot [%d,%d], %s, %d\n",
1000             x, y, DIR2STR(d), line_new);
1001 #endif
1002
1003     assert(line_new != LINE_UNKNOWN);
1004
1005     check_caches(sstate);
1006
1007     switch (d) {
1008         case LEFT:
1009             assert(x > 0);
1010
1011             if (LEFTOF_DOT(state, x, y) != line_new) {
1012                 LV_LEFTOF_DOT(state, x, y) = line_new;
1013
1014                 otherdot_x = x-1;
1015                 otherdot_y = y;
1016
1017                 sq1_x = x-1;
1018                 sq1_y = y-1;
1019                 sq2_x = x-1;
1020                 sq2_y = y;
1021
1022                 progress = TRUE;
1023             }
1024             break;
1025         case RIGHT:
1026             assert(x < state->w);
1027             if (RIGHTOF_DOT(state, x, y) != line_new) {
1028                 LV_RIGHTOF_DOT(state, x, y) = line_new;
1029
1030                 otherdot_x = x+1;
1031                 otherdot_y = y;
1032
1033                 sq1_x = x;
1034                 sq1_y = y-1;
1035                 sq2_x = x;
1036                 sq2_y = y;
1037
1038                 progress = TRUE;
1039             }
1040             break;
1041         case UP:
1042             assert(y > 0);
1043             if (ABOVE_DOT(state, x, y) != line_new) {
1044                 LV_ABOVE_DOT(state, x, y) = line_new;
1045
1046                 otherdot_x = x;
1047                 otherdot_y = y-1;
1048
1049                 sq1_x = x-1;
1050                 sq1_y = y-1;
1051                 sq2_x = x;
1052                 sq2_y = y-1;
1053
1054                 progress = TRUE;
1055             }
1056             break;
1057         case DOWN:
1058             assert(y < state->h);
1059             if (BELOW_DOT(state, x, y) != line_new) {
1060                 LV_BELOW_DOT(state, x, y) = line_new;
1061
1062                 otherdot_x = x;
1063                 otherdot_y = y+1;
1064
1065                 sq1_x = x-1;
1066                 sq1_y = y;
1067                 sq2_x = x;
1068                 sq2_y = y;
1069
1070                 progress = TRUE;
1071             }
1072             break;
1073     }
1074
1075     if (!progress)
1076         return progress;
1077
1078 #ifdef SHOW_WORKING
1079     fprintf(stderr, "set line [%d,%d] -> [%d,%d] to %s (%s)\n",
1080             x, y, otherdot_x, otherdot_y, line_new == LINE_YES ? "YES" : "NO",
1081             reason);
1082 #endif
1083
1084     /* Above we updated the cache for the dot that the line in question reaches
1085      * from the dot we've been told about.  Here we update that for the dot
1086      * named in our arguments. */
1087     if (line_new == LINE_YES) {
1088         if (sq1_x >= 0 && sq1_y >= 0)
1089             ++SQUARE_YES_COUNT(sstate, sq1_x, sq1_y);
1090         if (sq2_x < state->w && sq2_y < state->h)
1091             ++SQUARE_YES_COUNT(sstate, sq2_x, sq2_y);
1092         ++DOT_YES_COUNT(sstate, x, y);
1093         ++DOT_YES_COUNT(sstate, otherdot_x, otherdot_y);
1094     } else {
1095         if (sq1_x >= 0 && sq1_y >= 0)
1096             ++SQUARE_NO_COUNT(sstate, sq1_x, sq1_y);
1097         if (sq2_x < state->w && sq2_y < state->h)
1098             ++SQUARE_NO_COUNT(sstate, sq2_x, sq2_y);
1099         ++DOT_NO_COUNT(sstate, x, y);
1100         ++DOT_NO_COUNT(sstate, otherdot_x, otherdot_y);
1101     }
1102
1103     check_caches(sstate);
1104     return progress;
1105 }
1106
1107 #ifdef SHOW_WORKING
1108 #define set_line_bydot(a, b, c, d, e) \
1109     set_line_bydot(a, b, c, d, e, __FUNCTION__)
1110 #endif
1111
1112 /*
1113  * Merge two dots due to the existence of an edge between them.
1114  * Updates the dsf tracking equivalence classes, and keeps track of
1115  * the length of path each dot is currently a part of.
1116  * Returns TRUE if the dots were already linked, ie if they are part of a
1117  * closed loop, and false otherwise.
1118  */
1119 static int merge_dots(solver_state *sstate, int x1, int y1, int x2, int y2)
1120 {
1121     int i, j, len;
1122
1123     i = y1 * (sstate->state->w + 1) + x1;
1124     j = y2 * (sstate->state->w + 1) + x2;
1125
1126     i = dsf_canonify(sstate->dotdsf, i);
1127     j = dsf_canonify(sstate->dotdsf, j);
1128
1129     if (i == j) {
1130         return TRUE;
1131     } else {
1132         len = sstate->looplen[i] + sstate->looplen[j];
1133         dsf_merge(sstate->dotdsf, i, j);
1134         i = dsf_canonify(sstate->dotdsf, i);
1135         sstate->looplen[i] = len;
1136         return FALSE;
1137     }
1138 }
1139
1140 /* Seriously, these should be functions */
1141
1142 #define LINEDSF_INDEX(state, x, y, d) \
1143    ((d == UP)    ? ((y-1) * (state->w + 1) + x) : \
1144     (d == DOWN)  ? ((y)   * (state->w + 1) + x) : \
1145     (d == LEFT)  ? ((y) * (state->w) + x-1 + VL_COUNT(state)) : \
1146     (d == RIGHT) ? ((y) * (state->w) + x   + VL_COUNT(state)) : \
1147     (assert(!"bad direction value"), 0))
1148
1149 static void linedsf_deindex(const game_state *state, int i,
1150                             int *px, int *py, enum direction *pd)
1151 {
1152     int i_mod;
1153     if (i < VL_COUNT(state)) {
1154         *(pd) = DOWN;
1155         *(px) = (i) % (state->w+1);
1156         *(py) = (i) / (state->w+1);
1157     } else {
1158         i_mod = i - VL_COUNT(state);
1159         *(pd) = RIGHT;
1160         *(px) = (i_mod) % (state->w);
1161         *(py) = (i_mod) / (state->w);
1162     }
1163 }
1164
1165 /* Merge two lines because the solver has deduced that they must be either
1166  * identical or opposite.   Returns TRUE if this is new information, otherwise
1167  * FALSE. */
1168 static int merge_lines(solver_state *sstate,
1169                        int x1, int y1, enum direction d1,
1170                        int x2, int y2, enum direction d2,
1171                        int inverse
1172 #ifdef SHOW_WORKING
1173                        , const char *reason
1174 #endif
1175                       )
1176 {
1177     int i, j, inv_tmp;
1178
1179     i = LINEDSF_INDEX(sstate->state, x1, y1, d1);
1180     j = LINEDSF_INDEX(sstate->state, x2, y2, d2);
1181
1182     assert(i < LINE_COUNT(sstate->state));
1183     assert(j < LINE_COUNT(sstate->state));
1184
1185     i = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf, i, &inv_tmp);
1186     inverse ^= inv_tmp;
1187     j = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf, j, &inv_tmp);
1188     inverse ^= inv_tmp;
1189
1190     edsf_merge(sstate->hard->linedsf, i, j, inverse);
1191
1192 #ifdef SHOW_WORKING
1193     if (i != j) {
1194         fprintf(stderr, "%s [%d,%d,%s] [%d,%d,%s] %s(%s)\n",
1195                 __FUNCTION__,
1196                 x1, y1, DIR2STR(d1),
1197                 x2, y2, DIR2STR(d2),
1198                 inverse ? "inverse " : "", reason);
1199     }
1200 #endif
1201     return (i != j);
1202 }
1203
1204 #ifdef SHOW_WORKING
1205 #define merge_lines(a, b, c, d, e, f, g, h) \
1206     merge_lines(a, b, c, d, e, f, g, h, __FUNCTION__)
1207 #endif
1208
1209 /* Return 0 if the given lines are not in the same equivalence class, 1 if they
1210  * are known identical, or 2 if they are known opposite */
1211 #if 0
1212 static int lines_related(solver_state *sstate,
1213                          int x1, int y1, enum direction d1,
1214                          int x2, int y2, enum direction d2)
1215 {
1216     int i, j, inv1, inv2;
1217
1218     i = LINEDSF_INDEX(sstate->state, x1, y1, d1);
1219     j = LINEDSF_INDEX(sstate->state, x2, y2, d2);
1220
1221     i = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf, i, &inv1);
1222     j = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf, j, &inv2);
1223
1224     if (i == j)
1225         return (inv1 == inv2) ? 1 : 2;
1226     else
1227         return 0;
1228 }
1229 #endif
1230
1231 /* Count the number of lines of a particular type currently going into the
1232  * given dot.  Lines going off the edge of the board are assumed fixed no. */
1233 static int dot_order(const game_state* state, int i, int j, char line_type)
1234 {
1235     int n = 0;
1236
1237     if (i > 0) {
1238         if (line_type == LV_LEFTOF_DOT(state, i, j))
1239             ++n;
1240     } else {
1241         if (line_type == LINE_NO)
1242             ++n;
1243     }
1244     if (i < state->w) {
1245         if (line_type == LV_RIGHTOF_DOT(state, i, j))
1246             ++n;
1247     } else {
1248         if (line_type == LINE_NO)
1249             ++n;
1250     }
1251     if (j > 0) {
1252         if (line_type == LV_ABOVE_DOT(state, i, j))
1253             ++n;
1254     } else {
1255         if (line_type == LINE_NO)
1256             ++n;
1257     }
1258     if (j < state->h) {
1259         if (line_type == LV_BELOW_DOT(state, i, j))
1260             ++n;
1261     } else {
1262         if (line_type == LINE_NO)
1263             ++n;
1264     }
1265
1266     return n;
1267 }
1268
1269 /* Count the number of lines of a particular type currently surrounding the
1270  * given square */
1271 static int square_order(const game_state* state, int i, int j, char line_type)
1272 {
1273     int n = 0;
1274
1275     if (ABOVE_SQUARE(state, i, j) == line_type)
1276         ++n;
1277     if (BELOW_SQUARE(state, i, j) == line_type)
1278         ++n;
1279     if (LEFTOF_SQUARE(state, i, j) == line_type)
1280         ++n;
1281     if (RIGHTOF_SQUARE(state, i, j) == line_type)
1282         ++n;
1283
1284     return n;
1285 }
1286
1287 /* Set all lines bordering a dot of type old_type to type new_type
1288  * Return value tells caller whether this function actually did anything */
1289 static int dot_setall(solver_state *sstate, int i, int j,
1290                        char old_type, char new_type)
1291 {
1292     int retval = FALSE, r;
1293     game_state *state = sstate->state;
1294
1295     if (old_type == new_type)
1296         return FALSE;
1297
1298     if (i > 0        && LEFTOF_DOT(state, i, j) == old_type) {
1299         r = set_line_bydot(sstate, i, j, LEFT, new_type);
1300         assert(r == TRUE);
1301         retval = TRUE;
1302     }
1303
1304     if (i < state->w && RIGHTOF_DOT(state, i, j) == old_type) {
1305         r = set_line_bydot(sstate, i, j, RIGHT, new_type);
1306         assert(r == TRUE);
1307         retval = TRUE;
1308     }
1309
1310     if (j > 0        && ABOVE_DOT(state, i, j) == old_type) {
1311         r = set_line_bydot(sstate, i, j, UP, new_type);
1312         assert(r == TRUE);
1313         retval = TRUE;
1314     }
1315
1316     if (j < state->h && BELOW_DOT(state, i, j) == old_type) {
1317         r = set_line_bydot(sstate, i, j, DOWN, new_type);
1318         assert(r == TRUE);
1319         retval = TRUE;
1320     }
1321
1322     return retval;
1323 }
1324
1325 /* Set all lines bordering a square of type old_type to type new_type */
1326 static int square_setall(solver_state *sstate, int i, int j,
1327                          char old_type, char new_type)
1328 {
1329     int r = FALSE;
1330     game_state *state = sstate->state;
1331
1332 #if 0
1333     fprintf(stderr, "square_setall [%d,%d] from %d to %d\n", i, j,
1334                     old_type, new_type);
1335 #endif
1336     if (ABOVE_SQUARE(state, i, j) == old_type) {
1337         r = set_line_bydot(sstate, i, j, RIGHT, new_type);
1338         assert(r == TRUE);
1339     }
1340     if (BELOW_SQUARE(state, i, j) == old_type) {
1341         r = set_line_bydot(sstate, i, j+1, RIGHT, new_type);
1342         assert(r == TRUE);
1343     }
1344     if (LEFTOF_SQUARE(state, i, j) == old_type) {
1345         r = set_line_bydot(sstate, i, j, DOWN, new_type);
1346         assert(r == TRUE);
1347     }
1348     if (RIGHTOF_SQUARE(state, i, j) == old_type) {
1349         r = set_line_bydot(sstate, i+1, j, DOWN, new_type);
1350         assert(r == TRUE);
1351     }
1352
1353     return r;
1354 }
1355
1356 /* ----------------------------------------------------------------------
1357  * Loop generation and clue removal
1358  */
1359
1360 /* We're going to store a list of current candidate squares for lighting.
1361  * Each square gets a 'score', which tells us how adding that square right
1362  * now would affect the length of the solution loop.  We're trying to
1363  * maximise that quantity so will bias our random selection of squares to
1364  * light towards those with high scores */
1365 struct square {
1366     int score;
1367     unsigned long random;
1368     int x, y;
1369 };
1370
1371 static int get_square_cmpfn(void *v1, void *v2)
1372 {
1373     struct square *s1 = v1;
1374     struct square *s2 = v2;
1375     int r;
1376
1377     r = s1->x - s2->x;
1378     if (r)
1379         return r;
1380
1381     r = s1->y - s2->y;
1382     if (r)
1383         return r;
1384
1385     return 0;
1386 }
1387
1388 static int square_sort_cmpfn(void *v1, void *v2)
1389 {
1390     struct square *s1 = v1;
1391     struct square *s2 = v2;
1392     int r;
1393
1394     r = s2->score - s1->score;
1395     if (r) {
1396         return r;
1397     }
1398
1399     if (s1->random < s2->random)
1400         return -1;
1401     else if (s1->random > s2->random)
1402         return 1;
1403
1404     /*
1405      * It's _just_ possible that two squares might have been given
1406      * the same random value. In that situation, fall back to
1407      * comparing based on the coordinates. This introduces a tiny
1408      * directional bias, but not a significant one.
1409      */
1410     return get_square_cmpfn(v1, v2);
1411 }
1412
1413 enum { SQUARE_LIT, SQUARE_UNLIT };
1414
1415 #define SQUARE_STATE(i, j) \
1416     ( LEGAL_SQUARE(state, i, j) ? \
1417         LV_SQUARE_STATE(i,j) : \
1418         SQUARE_UNLIT )
1419
1420 #define LV_SQUARE_STATE(i, j) board[SQUARE_INDEX(state, i, j)]
1421
1422 /* Generate a new complete set of clues for the given game_state (respecting
1423  * the dimensions provided by said game_state) */
1424 static void add_full_clues(game_state *state, random_state *rs)
1425 {
1426     char *clues;
1427     char *board;
1428     int i, j, a, b, c;
1429     int board_area = SQUARE_COUNT(state);
1430     int t;
1431
1432     struct square *square, *tmpsquare, *sq;
1433     struct square square_pos;
1434
1435     /* These will contain exactly the same information, sorted into different
1436      * orders */
1437     tree234 *lightable_squares_sorted, *lightable_squares_gettable;
1438
1439 #define SQUARE_REACHABLE(i,j) \
1440      (t = (SQUARE_STATE(i-1, j) == SQUARE_LIT || \
1441            SQUARE_STATE(i+1, j) == SQUARE_LIT || \
1442            SQUARE_STATE(i, j-1) == SQUARE_LIT || \
1443            SQUARE_STATE(i, j+1) == SQUARE_LIT), \
1444       t)
1445
1446     /* One situation in which we may not light a square is if that'll leave one
1447      * square above/below and one left/right of us unlit, separated by a lit
1448      * square diagnonal from us */
1449 #define SQUARE_DIAGONAL_VIOLATION(i, j, h, v) \
1450     (t = (SQUARE_STATE((i)+(h), (j))     == SQUARE_UNLIT && \
1451           SQUARE_STATE((i),     (j)+(v)) == SQUARE_UNLIT && \
1452           SQUARE_STATE((i)+(h), (j)+(v)) == SQUARE_LIT), \
1453      t)
1454
1455     /* We also may not light a square if it will form a loop of lit squares
1456      * around some unlit squares, as then the game soln won't have a single
1457      * loop */
1458 #define SQUARE_LOOP_VIOLATION(i, j, lit1, lit2) \
1459     (SQUARE_STATE((i)+1, (j)) == lit1    && \
1460      SQUARE_STATE((i)-1, (j)) == lit1    && \
1461      SQUARE_STATE((i), (j)+1) == lit2    && \
1462      SQUARE_STATE((i), (j)-1) == lit2)
1463
1464 #define CAN_LIGHT_SQUARE(i, j) \
1465     (SQUARE_REACHABLE(i, j)                                 && \
1466      !SQUARE_DIAGONAL_VIOLATION(i, j, -1, -1)               && \
1467      !SQUARE_DIAGONAL_VIOLATION(i, j, +1, -1)               && \
1468      !SQUARE_DIAGONAL_VIOLATION(i, j, -1, +1)               && \
1469      !SQUARE_DIAGONAL_VIOLATION(i, j, +1, +1)               && \
1470      !SQUARE_LOOP_VIOLATION(i, j, SQUARE_LIT, SQUARE_UNLIT) && \
1471      !SQUARE_LOOP_VIOLATION(i, j, SQUARE_UNLIT, SQUARE_LIT))
1472
1473 #define IS_LIGHTING_CANDIDATE(i, j) \
1474     (SQUARE_STATE(i, j) == SQUARE_UNLIT && \
1475      CAN_LIGHT_SQUARE(i,j))
1476
1477     /* The 'score' of a square reflects its current desirability for selection
1478      * as the next square to light.  We want to encourage moving into uncharted
1479      * areas so we give scores according to how many of the square's neighbours
1480      * are currently unlit. */
1481
1482    /* UNLIT    SCORE
1483     *   3        2
1484     *   2        0
1485     *   1       -2
1486     */
1487 #define SQUARE_SCORE(i,j) \
1488     (2*((SQUARE_STATE(i-1, j) == SQUARE_UNLIT)  + \
1489         (SQUARE_STATE(i+1, j) == SQUARE_UNLIT)  + \
1490         (SQUARE_STATE(i, j-1) == SQUARE_UNLIT)  + \
1491         (SQUARE_STATE(i, j+1) == SQUARE_UNLIT)) - 4)
1492
1493     /* When a square gets lit, this defines how far away from that square we
1494      * need to go recomputing scores */
1495 #define SCORE_DISTANCE 1
1496
1497     board = snewn(board_area, char);
1498     clues = state->clues;
1499
1500     /* Make a board */
1501     memset(board, SQUARE_UNLIT, board_area);
1502
1503     /* Seed the board with a single lit square near the middle */
1504     i = state->w / 2;
1505     j = state->h / 2;
1506     if (state->w & 1 && random_bits(rs, 1))
1507         ++i;
1508     if (state->h & 1 && random_bits(rs, 1))
1509         ++j;
1510
1511     LV_SQUARE_STATE(i, j) = SQUARE_LIT;
1512
1513     /* We need a way of favouring squares that will increase our loopiness.
1514      * We do this by maintaining a list of all candidate squares sorted by
1515      * their score and choose randomly from that with appropriate skew.
1516      * In order to avoid consistently biasing towards particular squares, we
1517      * need the sort order _within_ each group of scores to be completely
1518      * random.  But it would be abusing the hospitality of the tree234 data
1519      * structure if our comparison function were nondeterministic :-).  So with
1520      * each square we associate a random number that does not change during a
1521      * particular run of the generator, and use that as a secondary sort key.
1522      * Yes, this means we will be biased towards particular random squares in
1523      * any one run but that doesn't actually matter. */
1524
1525     lightable_squares_sorted   = newtree234(square_sort_cmpfn);
1526     lightable_squares_gettable = newtree234(get_square_cmpfn);
1527 #define ADD_SQUARE(s) \
1528     do { \
1529         sq = add234(lightable_squares_sorted, s); \
1530         assert(sq == s); \
1531         sq = add234(lightable_squares_gettable, s); \
1532         assert(sq == s); \
1533     } while (0)
1534
1535 #define REMOVE_SQUARE(s) \
1536     do { \
1537         sq = del234(lightable_squares_sorted, s); \
1538         assert(sq); \
1539         sq = del234(lightable_squares_gettable, s); \
1540         assert(sq); \
1541     } while (0)
1542
1543 #define HANDLE_DIR(a, b) \
1544     square = snew(struct square); \
1545     square->x = (i)+(a); \
1546     square->y = (j)+(b); \
1547     square->score = 2; \
1548     square->random = random_bits(rs, 31); \
1549     ADD_SQUARE(square);
1550     HANDLE_DIR(-1, 0);
1551     HANDLE_DIR( 1, 0);
1552     HANDLE_DIR( 0,-1);
1553     HANDLE_DIR( 0, 1);
1554 #undef HANDLE_DIR
1555
1556     /* Light squares one at a time until the board is interesting enough */
1557     while (TRUE)
1558     {
1559         /* We have count234(lightable_squares) possibilities, and in
1560          * lightable_squares_sorted they are sorted with the most desirable
1561          * first.  */
1562         c = count234(lightable_squares_sorted);
1563         if (c == 0)
1564             break;
1565         assert(c == count234(lightable_squares_gettable));
1566
1567         /* Check that the best square available is any good */
1568         square = (struct square *)index234(lightable_squares_sorted, 0);
1569         assert(square);
1570
1571         /*
1572          * We never want to _decrease_ the loop's perimeter. Making
1573          * moves that leave the perimeter the same is occasionally
1574          * useful: if it were _never_ done then the user would be
1575          * able to deduce illicitly that any degree-zero vertex was
1576          * on the outside of the loop. So we do it sometimes but
1577          * not always.
1578          */
1579         if (square->score < 0 || (square->score == 0 &&
1580                                   random_upto(rs, 2) == 0)) {
1581             break;
1582         }
1583
1584         assert(square->score == SQUARE_SCORE(square->x, square->y));
1585         assert(SQUARE_STATE(square->x, square->y) == SQUARE_UNLIT);
1586         assert(square->x >= 0 && square->x < state->w);
1587         assert(square->y >= 0 && square->y < state->h);
1588
1589         /* Update data structures */
1590         LV_SQUARE_STATE(square->x, square->y) = SQUARE_LIT;
1591         REMOVE_SQUARE(square);
1592
1593         /* We might have changed the score of any squares up to 2 units away in
1594          * any direction */
1595         for (b = -SCORE_DISTANCE; b <= SCORE_DISTANCE; b++) {
1596             for (a = -SCORE_DISTANCE; a <= SCORE_DISTANCE; a++) {
1597                 if (!a && !b)
1598                     continue;
1599                 square_pos.x = square->x + a;
1600                 square_pos.y = square->y + b;
1601                 if (square_pos.x < 0 || square_pos.x >= state->w ||
1602                     square_pos.y < 0 || square_pos.y >= state->h) {
1603                    continue;
1604                 }
1605                 tmpsquare = find234(lightable_squares_gettable, &square_pos,
1606                                     NULL);
1607                 if (tmpsquare) {
1608                     assert(tmpsquare->x == square_pos.x);
1609                     assert(tmpsquare->y == square_pos.y);
1610                     assert(SQUARE_STATE(tmpsquare->x, tmpsquare->y) ==
1611                            SQUARE_UNLIT);
1612                     REMOVE_SQUARE(tmpsquare);
1613                 } else {
1614                     tmpsquare = snew(struct square);
1615                     tmpsquare->x = square_pos.x;
1616                     tmpsquare->y = square_pos.y;
1617                     tmpsquare->random = random_bits(rs, 31);
1618                 }
1619                 tmpsquare->score = SQUARE_SCORE(tmpsquare->x, tmpsquare->y);
1620
1621                 if (IS_LIGHTING_CANDIDATE(tmpsquare->x, tmpsquare->y)) {
1622                     ADD_SQUARE(tmpsquare);
1623                 } else {
1624                     sfree(tmpsquare);
1625                 }
1626             }
1627         }
1628         sfree(square);
1629     }
1630
1631     /* Clean up */
1632     while ((square = delpos234(lightable_squares_gettable, 0)) != NULL)
1633         sfree(square);
1634     freetree234(lightable_squares_gettable);
1635     freetree234(lightable_squares_sorted);
1636
1637     /* Copy out all the clues */
1638     FORALL_SQUARES(state, i, j) {
1639         c = SQUARE_STATE(i, j);
1640         LV_CLUE_AT(state, i, j) = 0;
1641         if (SQUARE_STATE(i-1, j) != c) ++LV_CLUE_AT(state, i, j);
1642         if (SQUARE_STATE(i+1, j) != c) ++LV_CLUE_AT(state, i, j);
1643         if (SQUARE_STATE(i, j-1) != c) ++LV_CLUE_AT(state, i, j);
1644         if (SQUARE_STATE(i, j+1) != c) ++LV_CLUE_AT(state, i, j);
1645     }
1646
1647     sfree(board);
1648 }
1649
1650 static int game_has_unique_soln(const game_state *state, int diff)
1651 {
1652     int ret;
1653     solver_state *sstate_new;
1654     solver_state *sstate = new_solver_state((game_state *)state, diff);
1655
1656     sstate_new = solve_game_rec(sstate, diff);
1657
1658     assert(sstate_new->solver_status != SOLVER_MISTAKE);
1659     ret = (sstate_new->solver_status == SOLVER_SOLVED);
1660
1661     free_solver_state(sstate_new);
1662     free_solver_state(sstate);
1663
1664     return ret;
1665 }
1666
1667 /* Remove clues one at a time at random. */
1668 static game_state *remove_clues(game_state *state, random_state *rs,
1669                                 int diff)
1670 {
1671     int *square_list, squares;
1672     game_state *ret = dup_game(state), *saved_ret;
1673     int n;
1674 #ifdef SHOW_WORKING
1675     char *desc;
1676 #endif
1677
1678     /* We need to remove some clues.  We'll do this by forming a list of all
1679      * available clues, shuffling it, then going along one at a
1680      * time clearing each clue in turn for which doing so doesn't render the
1681      * board unsolvable. */
1682     squares = state->w * state->h;
1683     square_list = snewn(squares, int);
1684     for (n = 0; n < squares; ++n) {
1685         square_list[n] = n;
1686     }
1687
1688     shuffle(square_list, squares, sizeof(int), rs);
1689
1690     for (n = 0; n < squares; ++n) {
1691         saved_ret = dup_game(ret);
1692         LV_CLUE_AT(ret, square_list[n] % state->w,
1693                    square_list[n] / state->w) = -1;
1694
1695 #ifdef SHOW_WORKING
1696         desc = state_to_text(ret);
1697         fprintf(stderr, "%dx%d:%s\n", state->w, state->h, desc);
1698         sfree(desc);
1699 #endif
1700
1701         if (game_has_unique_soln(ret, diff)) {
1702             free_game(saved_ret);
1703         } else {
1704             free_game(ret);
1705             ret = saved_ret;
1706         }
1707     }
1708     sfree(square_list);
1709
1710     return ret;
1711 }
1712
1713 static char *new_game_desc(game_params *params, random_state *rs,
1714                            char **aux, int interactive)
1715 {
1716     /* solution and description both use run-length encoding in obvious ways */
1717     char *retval;
1718     game_state *state = snew(game_state), *state_new;
1719
1720     state->h = params->h;
1721     state->w = params->w;
1722
1723     state->clues = snewn(SQUARE_COUNT(params), char);
1724     state->hl = snewn(HL_COUNT(params), char);
1725     state->vl = snewn(VL_COUNT(params), char);
1726
1727 newboard_please:
1728     memset(state->hl, LINE_UNKNOWN, HL_COUNT(params));
1729     memset(state->vl, LINE_UNKNOWN, VL_COUNT(params));
1730
1731     state->solved = state->cheated = FALSE;
1732     state->recursion_depth = params->rec;
1733
1734     /* Get a new random solvable board with all its clues filled in.  Yes, this
1735      * can loop for ever if the params are suitably unfavourable, but
1736      * preventing games smaller than 4x4 seems to stop this happening */
1737
1738     do {
1739         add_full_clues(state, rs);
1740     } while (!game_has_unique_soln(state, params->diff));
1741
1742     state_new = remove_clues(state, rs, params->diff);
1743     free_game(state);
1744     state = state_new;
1745
1746     if (params->diff > 0 && game_has_unique_soln(state, params->diff-1)) {
1747 #ifdef SHOW_WORKING
1748         fprintf(stderr, "Rejecting board, it is too easy\n");
1749 #endif
1750         goto newboard_please;
1751     }
1752
1753     retval = state_to_text(state);
1754
1755     free_game(state);
1756
1757     assert(!validate_desc(params, retval));
1758
1759     return retval;
1760 }
1761
1762 static game_state *new_game(midend *me, game_params *params, char *desc)
1763 {
1764     int i,j;
1765     game_state *state = snew(game_state);
1766     int empties_to_make = 0;
1767     int n;
1768     const char *dp = desc;
1769
1770     state->recursion_depth = 0; /* XXX pending removal, probably */
1771
1772     state->h = params->h;
1773     state->w = params->w;
1774
1775     state->clues = snewn(SQUARE_COUNT(params), char);
1776     state->hl = snewn(HL_COUNT(params), char);
1777     state->vl = snewn(VL_COUNT(params), char);
1778
1779     state->solved = state->cheated = FALSE;
1780
1781     FORALL_SQUARES(params, i, j) {
1782         if (empties_to_make) {
1783             empties_to_make--;
1784             LV_CLUE_AT(state, i, j) = -1;
1785             continue;
1786         }
1787
1788         assert(*dp);
1789         n = *dp - '0';
1790         if (n >= 0 && n < 10) {
1791             LV_CLUE_AT(state, i, j) = n;
1792         } else {
1793             n = *dp - 'a' + 1;
1794             assert(n > 0);
1795             LV_CLUE_AT(state, i, j) = -1;
1796             empties_to_make = n - 1;
1797         }
1798         ++dp;
1799     }
1800
1801     memset(state->hl, LINE_UNKNOWN, HL_COUNT(params));
1802     memset(state->vl, LINE_UNKNOWN, VL_COUNT(params));
1803
1804     return state;
1805 }
1806
1807 enum { LOOP_NONE=0, LOOP_SOLN, LOOP_NOT_SOLN };
1808
1809 /* ----------------------------------------------------------------------
1810  * Solver logic
1811  *
1812  * Our solver modes operate as follows.  Each mode also uses the modes above it.
1813  *
1814  *   Easy Mode
1815  *   Just implement the rules of the game.
1816  *
1817  *   Normal Mode
1818  *   For each pair of lines through each dot we store a bit for whether
1819  *   at least one of them is on and whether at most one is on.  (If we know
1820  *   both or neither is on that's already stored more directly.)  That's six
1821  *   bits per dot.  Bit number n represents the lines shown in dline_desc.
1822  *
1823  *   Advanced Mode
1824  *   Use edsf data structure to make equivalence classes of lines that are
1825  *   known identical to or opposite to one another.
1826  */
1827
1828 /* The order the following are defined in is very important, see below.
1829  * The last two fields may seem non-obvious: they specify that when talking
1830  * about a square the dx and dy offsets should be added to the square coords to
1831  * get to the right dot.  Where dx and dy are -1 this means that the dline
1832  * doesn't make sense for a square. */
1833 /* XXX can this be done with a struct instead? */
1834 #define DLINES \
1835     DLINE(DLINE_UD, UP,   DOWN,  -1, -1) \
1836     DLINE(DLINE_LR, LEFT, RIGHT, -1, -1) \
1837     DLINE(DLINE_UR, UP,   RIGHT,  0,  1) \
1838     DLINE(DLINE_DL, DOWN, LEFT,   1,  0) \
1839     DLINE(DLINE_UL, UP,   LEFT,   1,  1) \
1840     DLINE(DLINE_DR, DOWN, RIGHT,  0,  0)
1841
1842 #define OPP_DLINE(dline_desc) ((dline_desc) ^ 1)
1843
1844 enum dline_desc {
1845 #define DLINE(desc, dir1, dir2, dx, dy) \
1846     desc,
1847     DLINES
1848 #undef DLINE
1849 };
1850
1851 struct dline {
1852     enum dline_desc desc;
1853     enum direction dir1, dir2;
1854     int dx, dy;
1855 };
1856
1857 const static struct dline dlines[] =  {
1858 #define DLINE(desc, dir1, dir2, dx, dy) \
1859     { desc, dir1, dir2, dx, dy },
1860     DLINES
1861 #undef DLINE
1862 };
1863
1864 #define FORALL_DOT_DLINES(dl_iter) \
1865     for (dl_iter = 0; dl_iter < lenof(dlines); ++dl_iter)
1866
1867 #define FORALL_SQUARE_DLINES(dl_iter) \
1868     for (dl_iter = 2; dl_iter < lenof(dlines); ++dl_iter)
1869
1870 #define DL2STR(d) \
1871     ((d==DLINE_UD) ? "DLINE_UD": \
1872      (d==DLINE_LR) ? "DLINE_LR": \
1873      (d==DLINE_UR) ? "DLINE_UR": \
1874      (d==DLINE_DL) ? "DLINE_DL": \
1875      (d==DLINE_UL) ? "DLINE_UL": \
1876      (d==DLINE_DR) ? "DLINE_DR": \
1877      "oops")
1878
1879 static const struct dline *get_dline(enum dline_desc desc)
1880 {
1881     return &dlines[desc];
1882 }
1883
1884 /* This will fail an assertion if the directions handed to it are the same, as
1885  * no dline corresponds to that */
1886 static enum dline_desc dline_desc_from_dirs(enum direction dir1,
1887                                             enum direction dir2)
1888 {
1889     int i;
1890
1891     assert (dir1 != dir2);
1892
1893     for (i = 0; i < lenof(dlines); ++i) {
1894         if ((dir1 == dlines[i].dir1 && dir2 == dlines[i].dir2) ||
1895             (dir1 == dlines[i].dir2 && dir2 == dlines[i].dir1)) {
1896             return dlines[i].desc;
1897         }
1898     }
1899
1900     assert(!"dline not found");
1901     return DLINE_UD; /* placate compiler */
1902 }
1903
1904 /* The following functions allow you to get or set info about the selected
1905  * dline corresponding to the dot or square at [i,j].  You'll get an assertion
1906  * failure if you talk about a dline that doesn't exist, ie if you ask about
1907  * non-touching lines around a square. */
1908 static int get_dot_dline(const game_state *state, const char *dline_array,
1909                          int i, int j, enum dline_desc desc)
1910 {
1911 /*    fprintf(stderr, "get_dot_dline %p [%d,%d] %s\n", dline_array, i, j, DL2STR(desc)); */
1912     return BIT_SET(dline_array[i + (state->w + 1) * j], desc);
1913 }
1914
1915 static int set_dot_dline(game_state *state, char *dline_array,
1916                          int i, int j, enum dline_desc desc
1917 #ifdef SHOW_WORKING
1918                          , const char *reason
1919 #endif
1920                          )
1921 {
1922     int ret;
1923     ret = SET_BIT(dline_array[i + (state->w + 1) * j], desc);
1924
1925 #ifdef SHOW_WORKING
1926     if (ret)
1927         fprintf(stderr, "set_dot_dline %p [%d,%d] %s (%s)\n", dline_array, i, j, DL2STR(desc), reason);
1928 #endif
1929     return ret;
1930 }
1931
1932 static int get_square_dline(game_state *state, char *dline_array,
1933                             int i, int j, enum dline_desc desc)
1934 {
1935     const struct dline *dl = get_dline(desc);
1936     assert(dl->dx != -1 && dl->dy != -1);
1937 /*    fprintf(stderr, "get_square_dline %p [%d,%d] %s\n", dline_array, i, j, DL2STR(desc)); */
1938     return BIT_SET(dline_array[(i+dl->dx) + (state->w + 1) * (j+dl->dy)],
1939                    desc);
1940 }
1941
1942 static int set_square_dline(game_state *state, char *dline_array,
1943                             int i, int j, enum dline_desc desc
1944 #ifdef SHOW_WORKING
1945                             , const char *reason
1946 #endif
1947                             )
1948 {
1949     const struct dline *dl = get_dline(desc);
1950     int ret;
1951     assert(dl->dx != -1 && dl->dy != -1);
1952     ret = SET_BIT(dline_array[(i+dl->dx) + (state->w + 1) * (j+dl->dy)], desc);
1953 #ifdef SHOW_WORKING
1954     if (ret)
1955         fprintf(stderr, "set_square_dline %p [%d,%d] %s (%s)\n", dline_array, i, j, DL2STR(desc), reason);
1956 #endif
1957     return ret;
1958 }
1959
1960 #ifdef SHOW_WORKING
1961 #define set_dot_dline(a, b, c, d, e) \
1962         set_dot_dline(a, b, c, d, e, __FUNCTION__)
1963 #define set_square_dline(a, b, c, d, e) \
1964         set_square_dline(a, b, c, d, e, __FUNCTION__)
1965 #endif
1966
1967 static int set_dot_opp_dline(game_state *state, char *dline_array,
1968                              int i, int j, enum dline_desc desc)
1969 {
1970     return set_dot_dline(state, dline_array, i, j, OPP_DLINE(desc));
1971 }
1972
1973 static int set_square_opp_dline(game_state *state, char *dline_array,
1974                                 int i, int j, enum dline_desc desc)
1975 {
1976     return set_square_dline(state, dline_array, i, j, OPP_DLINE(desc));
1977 }
1978
1979 /* Find out if both the lines in the given dline are UNKNOWN */
1980 static int dline_both_unknown(const game_state *state, int i, int j,
1981                               enum dline_desc desc)
1982 {
1983     const struct dline *dl = get_dline(desc);
1984     return
1985         (get_line_status_from_point(state, i, j, dl->dir1) == LINE_UNKNOWN) &&
1986         (get_line_status_from_point(state, i, j, dl->dir2) == LINE_UNKNOWN);
1987 }
1988
1989 #define SQUARE_DLINES \
1990                    HANDLE_DLINE(DLINE_UL, RIGHTOF_SQUARE, BELOW_SQUARE, 1, 1); \
1991                    HANDLE_DLINE(DLINE_UR, LEFTOF_SQUARE,  BELOW_SQUARE, 0, 1); \
1992                    HANDLE_DLINE(DLINE_DL, RIGHTOF_SQUARE, ABOVE_SQUARE, 1, 0); \
1993                    HANDLE_DLINE(DLINE_DR, LEFTOF_SQUARE,  ABOVE_SQUARE, 0, 0);
1994
1995 #define DOT_DLINES \
1996                    HANDLE_DLINE(DLINE_UD,    ABOVE_DOT,  BELOW_DOT); \
1997                    HANDLE_DLINE(DLINE_LR,    LEFTOF_DOT, RIGHTOF_DOT); \
1998                    HANDLE_DLINE(DLINE_UL,    ABOVE_DOT,  LEFTOF_DOT); \
1999                    HANDLE_DLINE(DLINE_UR,    ABOVE_DOT,  RIGHTOF_DOT); \
2000                    HANDLE_DLINE(DLINE_DL,    BELOW_DOT,  LEFTOF_DOT); \
2001                    HANDLE_DLINE(DLINE_DR,    BELOW_DOT,  RIGHTOF_DOT);
2002
2003 static void array_setall(char *array, char from, char to, int len)
2004 {
2005     char *p = array, *p_old = p;
2006     int len_remaining = len;
2007
2008     while ((p = memchr(p, from, len_remaining))) {
2009         *p = to;
2010         len_remaining -= p - p_old;
2011         p_old = p;
2012     }
2013 }
2014
2015
2016
2017 static int get_line_status_from_point(const game_state *state,
2018                                       int x, int y, enum direction d)
2019 {
2020     switch (d) {
2021         case LEFT:
2022             return LEFTOF_DOT(state, x, y);
2023         case RIGHT:
2024             return RIGHTOF_DOT(state, x, y);
2025         case UP:
2026             return ABOVE_DOT(state, x, y);
2027         case DOWN:
2028             return BELOW_DOT(state, x, y);
2029     }
2030
2031     return 0;
2032 }
2033
2034 /* First and second args are coord offset from top left of square to one end
2035  * of line in question, third and fourth args are the direction from the first
2036  * end of the line to the second.  Fifth arg is the direction of the line from
2037  * the coord offset position.
2038  * How confusing.
2039  */
2040 #define SQUARE_LINES \
2041     SQUARE_LINE( 0,  0, RIGHT, RIGHTOF_DOT, UP); \
2042     SQUARE_LINE( 0, +1, RIGHT, RIGHTOF_DOT, DOWN); \
2043     SQUARE_LINE( 0,  0, DOWN,  BELOW_DOT,   LEFT); \
2044     SQUARE_LINE(+1,  0, DOWN,  BELOW_DOT,   RIGHT);
2045
2046 /* Set pairs of lines around this square which are known to be identical to
2047  * the given line_state */
2048 static int square_setall_identical(solver_state *sstate, int x, int y,
2049                                    enum line_state line_new)
2050 {
2051     /* can[dir] contains the canonical line associated with the line in
2052      * direction dir from the square in question.  Similarly inv[dir] is
2053      * whether or not the line in question is inverse to its canonical
2054      * element. */
2055     int can[4], inv[4], i, j;
2056     int retval = FALSE;
2057
2058     i = 0;
2059
2060 #if 0
2061     fprintf(stderr, "Setting all identical unknown lines around square "
2062                     "[%d,%d] to %d:\n", x, y, line_new);
2063 #endif
2064
2065 #define SQUARE_LINE(dx, dy, linedir, dir_dot, sqdir) \
2066     can[sqdir] = \
2067         edsf_canonify(sstate->hard->linedsf, \
2068                       LINEDSF_INDEX(sstate->state, x+(dx), y+(dy), linedir), \
2069                       &inv[sqdir]);
2070
2071     SQUARE_LINES;
2072
2073 #undef SQUARE_LINE
2074
2075     for (j = 0; j < 4; ++j) {
2076         for (i = 0; i < 4; ++i) {
2077             if (i == j)
2078                 continue;
2079
2080             if (can[i] == can[j] && inv[i] == inv[j]) {
2081
2082                 /* Lines in directions i and j are identical.
2083                  * Only do j now, we'll do i when the loop causes us to
2084                  * consider {i,j} in the opposite order. */
2085 #define SQUARE_LINE(dx, dy, dir, c, sqdir) \
2086                 if (j == sqdir) { \
2087                     retval = set_line_bydot(sstate, x+(dx), y+(dy), dir, line_new); \
2088                     if (retval) { \
2089                         break; \
2090                     } \
2091                 }
2092
2093                 SQUARE_LINES;
2094
2095 #undef SQUARE_LINE
2096             }
2097         }
2098     }
2099
2100     return retval;
2101 }
2102
2103 #if 0
2104 /* Set all identical lines passing through the current dot to the chosen line
2105  * state.  (implicitly this only looks at UNKNOWN lines) */
2106 static int dot_setall_identical(solver_state *sstate, int x, int y,
2107                                 enum line_state line_new)
2108 {
2109     /* The implementation of this is a little naughty but I can't see how to do
2110      * it elegantly any other way */
2111     int can[4], inv[4], i, j;
2112     enum direction d;
2113     int retval = FALSE;
2114
2115     for (d = 0; d < 4; ++d) {
2116         can[d] = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf,
2117                                LINEDSF_INDEX(sstate->state, x, y, d),
2118                                inv+d);
2119     }
2120
2121     for (j = 0; j < 4; ++j) {
2122 next_j:
2123         for (i = 0; i < j; ++i) {
2124             if (can[i] == can[j] && inv[i] == inv[j]) {
2125                 /* Lines in directions i and j are identical */
2126                 if (get_line_status_from_point(sstate->state, x, y, j) ==
2127                         LINE_UNKNOWN) {
2128                     set_line_bydot(sstate->state, x, y, j,
2129                                                line_new);
2130                     retval = TRUE;
2131                     goto next_j;
2132                 }
2133             }
2134
2135         }
2136     }
2137
2138     return retval;
2139 }
2140 #endif
2141
2142 static int square_setboth_in_dline(solver_state *sstate, enum dline_desc dd,
2143                                    int i, int j, enum line_state line_new)
2144 {
2145     int retval = FALSE;
2146     const struct dline *dl = get_dline(dd);
2147
2148 #if 0
2149     fprintf(stderr, "square_setboth_in_dline %s [%d,%d] to %d\n",
2150                     DL2STR(dd), i, j, line_new);
2151 #endif
2152
2153     assert(dl->dx != -1 && dl->dy != -1);
2154
2155     retval |=
2156         set_line_bydot(sstate, i+dl->dx, j+dl->dy, dl->dir1, line_new);
2157     retval |=
2158         set_line_bydot(sstate, i+dl->dx, j+dl->dy, dl->dir2, line_new);
2159
2160     return retval;
2161 }
2162
2163 /* Call this function to register that the two unknown lines going into the dot
2164  * [x,y] are identical or opposite (depending on the value of 'inverse').  This
2165  * function will cause an assertion failure if anything other than exactly two
2166  * lines into the dot are unknown.
2167  * As usual returns TRUE if any progress was made, otherwise FALSE. */
2168 static int dot_relate_2_unknowns(solver_state *sstate, int x, int y, int inverse)
2169 {
2170     enum direction d1=DOWN, d2=DOWN; /* Just to keep compiler quiet */
2171     int dirs_set = 0;
2172
2173 #define TRY_DIR(d) \
2174               if (get_line_status_from_point(sstate->state, x, y, d) == \
2175                       LINE_UNKNOWN) { \
2176                   if (dirs_set == 0) \
2177                       d1 = d; \
2178                   else { \
2179                       assert(dirs_set == 1); \
2180                       d2 = d; \
2181                   } \
2182                   dirs_set++; \
2183               } while (0)
2184
2185     TRY_DIR(UP);
2186     TRY_DIR(DOWN);
2187     TRY_DIR(LEFT);
2188     TRY_DIR(RIGHT);
2189 #undef TRY_DIR
2190
2191     assert(dirs_set == 2);
2192     assert(d1 != d2);
2193
2194 #if 0
2195     fprintf(stderr, "Lines in direction %s and %s from dot [%d,%d] are %s\n",
2196             DIR2STR(d1), DIR2STR(d2), x, y, inverse?"opposite":"the same");
2197 #endif
2198
2199     return merge_lines(sstate, x, y, d1, x, y, d2, inverse);
2200 }
2201
2202 /* Very similar to dot_relate_2_unknowns. */
2203 static int square_relate_2_unknowns(solver_state *sstate, int x, int y, int inverse)
2204 {
2205     enum direction d1=DOWN, d2=DOWN;
2206     int x1=-1, y1=-1, x2=-1, y2=-1;
2207     int dirs_set = 0;
2208
2209 #if 0
2210     fprintf(stderr, "2 unknowns around square [%d,%d] are %s\n",
2211                      x, y, inverse?"opposite":"the same");
2212 #endif
2213
2214 #define TRY_DIR(i, j, d, dir_sq) \
2215           do { \
2216               if (dir_sq(sstate->state, x, y) == LINE_UNKNOWN) { \
2217                   if (dirs_set == 0) { \
2218                       d1 = d; x1 = i; y1 = j; \
2219                   } else { \
2220                       assert(dirs_set == 1); \
2221                       d2 = d; x2 = i; y2 = j; \
2222                   } \
2223                   dirs_set++; \
2224               } \
2225           } while (0)
2226
2227     TRY_DIR(x,   y,   RIGHT, ABOVE_SQUARE);
2228     TRY_DIR(x,   y,   DOWN, LEFTOF_SQUARE);
2229     TRY_DIR(x+1, y,   DOWN, RIGHTOF_SQUARE);
2230     TRY_DIR(x,   y+1, RIGHT, BELOW_SQUARE);
2231 #undef TRY_DIR
2232
2233     assert(dirs_set == 2);
2234
2235 #if 0
2236     fprintf(stderr, "Line in direction %s from dot [%d,%d] and line in direction %s from dot [%2d,%2d] are %s\n",
2237             DIR2STR(d1), x1, y1, DIR2STR(d2), x2, y2, inverse?"opposite":"the same");
2238 #endif
2239
2240     return merge_lines(sstate, x1, y1, d1, x2, y2, d2, inverse);
2241 }
2242
2243 /* Figure out if any dlines can be 'collapsed' (and do so if they can).  This
2244  * can happen if one of the lines is known and due to the dline status this
2245  * tells us state of the other, or if there's an interaction with the linedsf
2246  * (ie if atmostone is set for a dline and the lines are known identical they
2247  * must both be LINE_NO, etc).  XXX at the moment only the former is
2248  * implemented, and indeed the latter should be implemented in the hard mode
2249  * solver only.
2250  */
2251 static int dot_collapse_dlines(solver_state *sstate, int i, int j)
2252 {
2253     int progress = FALSE;
2254     enum direction dir1, dir2;
2255     int dir1st;
2256     int dlset;
2257     game_state *state = sstate->state;
2258     enum dline_desc dd;
2259
2260     for (dir1 = 0; dir1 < 4; dir1++) {
2261         dir1st = get_line_status_from_point(state, i, j, dir1);
2262         if (dir1st == LINE_UNKNOWN)
2263             continue;
2264         /* dir2 iterates over the whole range rather than starting at dir1+1
2265          * because test below is asymmetric */
2266         for (dir2 = 0; dir2 < 4; dir2++) {
2267             if (dir1 == dir2)
2268                 continue;
2269
2270             if ((i == 0        && (dir1 == LEFT  || dir2 == LEFT))  ||
2271                 (j == 0        && (dir1 == UP    || dir2 == UP))    ||
2272                 (i == state->w && (dir1 == RIGHT || dir2 == RIGHT)) ||
2273                 (j == state->h && (dir1 == DOWN  || dir2 == DOWN))) {
2274                 continue;
2275             }
2276
2277 #if 0
2278         fprintf(stderr, "dot_collapse_dlines [%d,%d], %s %s\n", i, j,
2279                     DIR2STR(dir1), DIR2STR(dir2));
2280 #endif
2281
2282             if (get_line_status_from_point(state, i, j, dir2) ==
2283                 LINE_UNKNOWN) {
2284                 dd = dline_desc_from_dirs(dir1, dir2);
2285
2286                 dlset = get_dot_dline(state, sstate->normal->dot_atmostone, i, j, dd);
2287                 if (dlset && dir1st == LINE_YES) {
2288 /*                    fprintf(stderr, "setting %s to NO\n", DIR2STR(dir2)); */
2289                     progress |=
2290                         set_line_bydot(sstate, i, j, dir2, LINE_NO);
2291                 }
2292
2293                 dlset = get_dot_dline(state, sstate->normal->dot_atleastone, i, j, dd);
2294                 if (dlset && dir1st == LINE_NO) {
2295 /*                    fprintf(stderr, "setting %s to YES\n", DIR2STR(dir2)); */
2296                     progress |=
2297                         set_line_bydot(sstate, i, j, dir2, LINE_YES);
2298                 }
2299             }
2300         }
2301     }
2302
2303     return progress;
2304 }
2305
2306 /*
2307  * These are the main solver functions.
2308  *
2309  * Their return values are diff values corresponding to the lowest mode solver
2310  * that would notice the work that they have done.  For example if the normal
2311  * mode solver adds actual lines or crosses, it will return DIFF_EASY as the
2312  * easy mode solver might be able to make progress using that.  It doesn't make
2313  * sense for one of them to return a diff value higher than that of the
2314  * function itself.
2315  *
2316  * Each function returns the lowest value it can, as early as possible, in
2317  * order to try and pass as much work as possible back to the lower level
2318  * solvers which progress more quickly.
2319  */
2320
2321 /* PROPOSED NEW DESIGN:
2322  * We have a work queue consisting of 'events' notifying us that something has
2323  * happened that a particular solver mode might be interested in.  For example
2324  * the hard mode solver might do something that helps the normal mode solver at
2325  * dot [x,y] in which case it will enqueue an event recording this fact.  Then
2326  * we pull events off the work queue, and hand each in turn to the solver that
2327  * is interested in them.  If a solver reports that it failed we pass the same
2328  * event on to progressively more advanced solvers and the loop detector.  Once
2329  * we've exhausted an event, or it has helped us progress, we drop it and
2330  * continue to the next one.  The events are sorted first in order of solver
2331  * complexity (easy first) then order of insertion (oldest first).
2332  * Once we run out of events we loop over each permitted solver in turn
2333  * (easiest first) until either a deduction is made (and an event therefore
2334  * emerges) or no further deductions can be made (in which case we've failed).
2335  *
2336  * QUESTIONS:
2337  *    * How do we 'loop over' a solver when both dots and squares are concerned.
2338  *      Answer: first all squares then all dots.
2339  */
2340
2341 static int easy_mode_deductions(solver_state *sstate)
2342 {
2343     int i, j, h, w, current_yes, current_no;
2344     game_state *state;
2345     int diff = DIFF_MAX;
2346
2347     state = sstate->state;
2348     h = state->h;
2349     w = state->w;
2350
2351     /* Per-square deductions */
2352     FORALL_SQUARES(state, i, j) {
2353         if (sstate->square_solved[SQUARE_INDEX(state, i, j)])
2354             continue;
2355
2356         current_yes = SQUARE_YES_COUNT(sstate, i, j);
2357         current_no  = SQUARE_NO_COUNT(sstate, i, j);
2358
2359         if (current_yes + current_no == 4)  {
2360             sstate->square_solved[SQUARE_INDEX(state, i, j)] = TRUE;
2361 /*            diff = min(diff, DIFF_EASY); */
2362             continue;
2363         }
2364
2365         if (CLUE_AT(state, i, j) < 0)
2366             continue;
2367
2368         if (CLUE_AT(state, i, j) < current_yes) {
2369 #if 0
2370             fprintf(stderr, "detected error [%d,%d] in %s at line %d\n", i, j, __FUNCTION__, __LINE__);
2371 #endif
2372             sstate->solver_status = SOLVER_MISTAKE;
2373             return DIFF_EASY;
2374         }
2375         if (CLUE_AT(state, i, j) == current_yes) {
2376             if (square_setall(sstate, i, j, LINE_UNKNOWN, LINE_NO))
2377                 diff = min(diff, DIFF_EASY);
2378             sstate->square_solved[SQUARE_INDEX(state, i, j)] = TRUE;
2379             continue;
2380         }
2381
2382         if (4 - CLUE_AT(state, i, j) < current_no) {
2383 #if 0
2384             fprintf(stderr, "detected error [%d,%d] in %s at line %d\n", i, j, __FUNCTION__, __LINE__);
2385 #endif
2386             sstate->solver_status = SOLVER_MISTAKE;
2387             return DIFF_EASY;
2388         }
2389         if (4 - CLUE_AT(state, i, j) == current_no) {
2390             if (square_setall(sstate, i, j, LINE_UNKNOWN, LINE_YES))
2391                 diff = min(diff, DIFF_EASY);
2392             sstate->square_solved[SQUARE_INDEX(state, i, j)] = TRUE;
2393             continue;
2394         }
2395     }
2396
2397     check_caches(sstate);
2398
2399     /* Per-dot deductions */
2400     FORALL_DOTS(state, i, j) {
2401         if (sstate->dot_solved[DOT_INDEX(state, i, j)])
2402             continue;
2403
2404         switch (DOT_YES_COUNT(sstate, i, j)) {
2405             case 0:
2406                 switch (DOT_NO_COUNT(sstate, i, j)) {
2407                     case 3:
2408 #if 0
2409                         fprintf(stderr, "dot [%d,%d]: 0 yes, 3 no\n", i, j);
2410 #endif
2411                         dot_setall(sstate, i, j, LINE_UNKNOWN, LINE_NO);
2412                         diff = min(diff, DIFF_EASY);
2413                         /* fall through */
2414                     case 4:
2415                         sstate->dot_solved[DOT_INDEX(state, i, j)] = TRUE;
2416                         break;
2417                 }
2418                 break;
2419             case 1:
2420                 switch (DOT_NO_COUNT(sstate, i, j)) {
2421                     case 2: /* 1 yes, 2 no */
2422 #if 0
2423                         fprintf(stderr, "dot [%d,%d]: 1 yes, 2 no\n", i, j);
2424 #endif
2425                         dot_setall(sstate, i, j, LINE_UNKNOWN, LINE_YES);
2426                         diff = min(diff, DIFF_EASY);
2427                         sstate->dot_solved[DOT_INDEX(state, i, j)] = TRUE;
2428                         break;
2429                     case 3: /* 1 yes, 3 no */
2430 #if 0
2431                         fprintf(stderr, "detected error [%d,%d] in %s at line %d\n", i, j, __FUNCTION__, __LINE__);
2432 #endif
2433                         sstate->solver_status = SOLVER_MISTAKE;
2434                         return DIFF_EASY;
2435                 }
2436                 break;
2437             case 2:
2438 #if 0
2439                 fprintf(stderr, "dot [%d,%d]: 2 yes\n", i, j);
2440 #endif
2441                 dot_setall(sstate, i, j, LINE_UNKNOWN, LINE_NO);
2442                 diff = min(diff, DIFF_EASY);
2443                 sstate->dot_solved[DOT_INDEX(state, i, j)] = TRUE;
2444                 break;
2445             case 3:
2446             case 4:
2447 #if 0
2448                 fprintf(stderr, "detected error [%d,%d] in %s at line %d\n", i, j, __FUNCTION__, __LINE__);
2449 #endif
2450                 sstate->solver_status = SOLVER_MISTAKE;
2451                 return DIFF_EASY;
2452         }
2453     }
2454
2455     check_caches(sstate);
2456
2457     return diff;
2458 }
2459
2460 static int normal_mode_deductions(solver_state *sstate)
2461 {
2462     int i, j;
2463     game_state *state = sstate->state;
2464     enum dline_desc dd;
2465     int diff = DIFF_MAX;
2466
2467     FORALL_SQUARES(state, i, j) {
2468         if (sstate->square_solved[SQUARE_INDEX(state, i, j)])
2469             continue;
2470
2471         if (CLUE_AT(state, i, j) < 0)
2472             continue;
2473
2474         switch (CLUE_AT(state, i, j)) {
2475             case 1:
2476 #if 0
2477                 fprintf(stderr, "clue [%d,%d] is 1, doing dline ops\n",
2478                         i, j);
2479 #endif
2480                 FORALL_SQUARE_DLINES(dd) {
2481                     /* At most one of any DLINE can be set */
2482                     if (set_square_dline(state,
2483                                          sstate->normal->dot_atmostone,
2484                                          i, j, dd)) {
2485                         diff = min(diff, DIFF_NORMAL);
2486                     }
2487
2488                     if (get_square_dline(state,
2489                                          sstate->normal->dot_atleastone,
2490                                          i, j, dd)) {
2491                         /* This DLINE provides enough YESes to solve the clue */
2492                         if (square_setboth_in_dline(sstate, OPP_DLINE(dd),
2493                                                      i, j, LINE_NO)) {
2494                             diff = min(diff, DIFF_EASY);
2495                         }
2496                     }
2497                 }
2498
2499                 break;
2500             case 2:
2501                 /* If at least one of one DLINE is set, at most one
2502                  * of the opposing one is and vice versa */
2503 #if 0
2504                 fprintf(stderr, "clue [%d,%d] is 2, doing dline ops\n",
2505                                i, j);
2506 #endif
2507                 FORALL_SQUARE_DLINES(dd) {
2508                     if (get_square_dline(state,
2509                                          sstate->normal->dot_atmostone,
2510                                          i, j, dd)) {
2511                         if (set_square_opp_dline(state,
2512                                                  sstate->normal->dot_atleastone,
2513                                                  i, j, dd)) {
2514                             diff = min(diff, DIFF_NORMAL);
2515                         }
2516                     }
2517                     if (get_square_dline(state,
2518                                          sstate->normal->dot_atleastone,
2519                                          i, j, dd)) {
2520                         if (set_square_opp_dline(state,
2521                                                  sstate->normal->dot_atmostone,
2522                                                  i, j, dd)) {
2523                             diff = min(diff, DIFF_NORMAL);
2524                         }
2525                     }
2526                 }
2527                 break;
2528             case 3:
2529 #if 0
2530                 fprintf(stderr, "clue [%d,%d] is 3, doing dline ops\n",
2531                                 i, j);
2532 #endif
2533                 FORALL_SQUARE_DLINES(dd) {
2534                     /* At least one of any DLINE must be set */
2535                     if (set_square_dline(state,
2536                                          sstate->normal->dot_atleastone,
2537                                          i, j, dd)) {
2538                         diff = min(diff, DIFF_NORMAL);
2539                     }
2540
2541                     if (get_square_dline(state,
2542                                          sstate->normal->dot_atmostone,
2543                                          i, j, dd)) {
2544                         /* This DLINE provides enough NOs to solve the clue */
2545                         if (square_setboth_in_dline(sstate, OPP_DLINE(dd),
2546                                                     i, j, LINE_YES)) {
2547                             diff = min(diff, DIFF_EASY);
2548                         }
2549                     }
2550                 }
2551                 break;
2552         }
2553     }
2554
2555     check_caches(sstate);
2556
2557     if (diff < DIFF_NORMAL)
2558         return diff;
2559
2560     FORALL_DOTS(state, i, j) {
2561         if (sstate->dot_solved[DOT_INDEX(state, i, j)])
2562             continue;
2563
2564 #if 0
2565         text = game_text_format(state);
2566         fprintf(stderr, "-----------------\n%s", text);
2567         sfree(text);
2568 #endif
2569
2570         switch (DOT_YES_COUNT(sstate, i, j)) {
2571         case 0:
2572             switch (DOT_NO_COUNT(sstate, i, j)) {
2573                 case 1:
2574                     /* Make note that at most one of each unknown DLINE
2575                      * is YES */
2576                     break;
2577             }
2578             break;
2579
2580         case 1:
2581             switch (DOT_NO_COUNT(sstate, i, j)) {
2582                 case 1:
2583                     /* 1 yes, 1 no, so exactly one of unknowns is
2584                      * yes */
2585 #if 0
2586                     fprintf(stderr, "dot [%d,%d]: 1 yes, 1 no\n", i, j);
2587 #endif
2588                     FORALL_DOT_DLINES(dd) {
2589                         if (dline_both_unknown(state,
2590                                                i, j, dd)) {
2591                             if (set_dot_dline(state,
2592                                               sstate->normal->dot_atleastone,
2593                                               i, j, dd)) {
2594                                 diff = min(diff, DIFF_NORMAL);
2595                             }
2596                         }
2597                     }
2598
2599                     /* fall through */
2600                 case 0:
2601 #if 0
2602                     fprintf(stderr, "dot [%d,%d]: 1 yes, 0 or 1 no\n", i, j);
2603 #endif
2604                     /* 1 yes, fewer than 2 no, so at most one of
2605                      * unknowns is yes */
2606                     FORALL_DOT_DLINES(dd) {
2607                         if (dline_both_unknown(state,
2608                                                i, j, dd)) {
2609                             if (set_dot_dline(state,
2610                                               sstate->normal->dot_atmostone,
2611                                               i, j, dd)) {
2612                                 diff = min(diff, DIFF_NORMAL);
2613                             }
2614                         }
2615                     }
2616                     break;
2617             }
2618             break;
2619         }
2620
2621         /* DLINE deductions that don't depend on the exact number of
2622          * LINE_YESs or LINE_NOs */
2623
2624         /* If at least one of a dline in a dot is YES, at most one
2625          * of the opposite dline to that dot must be YES. */
2626         FORALL_DOT_DLINES(dd) {
2627             if (get_dot_dline(state,
2628                               sstate->normal->dot_atleastone,
2629                               i, j, dd)) {
2630                 if (set_dot_opp_dline(state,
2631                                       sstate->normal->dot_atmostone,
2632                                       i, j, dd)) {
2633                     diff = min(diff, DIFF_NORMAL);
2634                 }
2635             }
2636         }
2637
2638         if (dot_collapse_dlines(sstate, i, j))
2639             diff = min(diff, DIFF_EASY);
2640     }
2641     check_caches(sstate);
2642
2643     return diff;
2644 }
2645
2646 static int hard_mode_deductions(solver_state *sstate)
2647 {
2648     int i, j, a, b, s;
2649     game_state *state = sstate->state;
2650     const int h=state->h, w=state->w;
2651     enum direction dir1, dir2;
2652     int can1, can2, inv1, inv2;
2653     int diff = DIFF_MAX;
2654     const struct dline *dl;
2655     enum dline_desc dd;
2656
2657     FORALL_SQUARES(state, i, j) {
2658         if (sstate->square_solved[SQUARE_INDEX(state, i, j)])
2659             continue;
2660
2661         switch (CLUE_AT(state, i, j)) {
2662             case -1:
2663                 continue;
2664
2665             case 1:
2666                 if (square_setall_identical(sstate, i, j, LINE_NO))
2667                     diff = min(diff, DIFF_EASY);
2668                 break;
2669             case 3:
2670                 if (square_setall_identical(sstate, i, j, LINE_YES))
2671                     diff = min(diff, DIFF_EASY);
2672                 break;
2673         }
2674
2675         if (SQUARE_YES_COUNT(sstate, i, j) +
2676             SQUARE_NO_COUNT(sstate, i, j) == 2) {
2677             /* There are exactly two unknown lines bordering this
2678              * square. */
2679             if (SQUARE_YES_COUNT(sstate, i, j) + 1 ==
2680                 CLUE_AT(state, i, j)) {
2681                 /* They must be different */
2682                 if (square_relate_2_unknowns(sstate, i, j, TRUE))
2683                     diff = min(diff, DIFF_HARD);
2684             }
2685         }
2686     }
2687
2688     check_caches(sstate);
2689
2690     FORALL_DOTS(state, i, j) {
2691         if (DOT_YES_COUNT(sstate, i, j) == 1 &&
2692             DOT_NO_COUNT(sstate, i, j) == 1) {
2693             if (dot_relate_2_unknowns(sstate, i, j, TRUE))
2694                 diff = min(diff, DIFF_HARD);
2695             continue;
2696         }
2697
2698         if (DOT_YES_COUNT(sstate, i, j) == 0 &&
2699             DOT_NO_COUNT(sstate, i, j) == 2) {
2700             if (dot_relate_2_unknowns(sstate, i, j, FALSE))
2701                 diff = min(diff, DIFF_HARD);
2702             continue;
2703         }
2704     }
2705
2706     /* If two lines into a dot are related, the other two lines into that dot
2707      * are related in the same way. */
2708
2709     /* iter over points that aren't on edges */
2710     for (i = 1; i < w; ++i) {
2711         for (j = 1; j < h; ++j) {
2712             if (sstate->dot_solved[DOT_INDEX(state, i, j)])
2713                 continue;
2714
2715             /* iter over directions */
2716             for (dir1 = 0; dir1 < 4; ++dir1) {
2717                 for (dir2 = dir1+1; dir2 < 4; ++dir2) {
2718                     /* canonify both lines */
2719                     can1 = edsf_canonify
2720                         (sstate->hard->linedsf,
2721                          LINEDSF_INDEX(state, i, j, dir1),
2722                          &inv1);
2723                     can2 = edsf_canonify
2724                         (sstate->hard->linedsf,
2725                          LINEDSF_INDEX(state, i, j, dir2),
2726                          &inv2);
2727                     /* merge opposite lines */
2728                     if (can1 == can2) {
2729                         if (merge_lines(sstate,
2730                                         i, j, OPP_DIR(dir1),
2731                                         i, j, OPP_DIR(dir2),
2732                                         inv1 ^ inv2)) {
2733                             diff = min(diff, DIFF_HARD);
2734                         }
2735                     }
2736                 }
2737             }
2738         }
2739     }
2740
2741     /* If the state of a line is known, deduce the state of its canonical line
2742      * too. */
2743     FORALL_DOTS(state, i, j) {
2744         /* Do this even if the dot we're on is solved */
2745         if (i < w) {
2746             can1 = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf,
2747                                  LINEDSF_INDEX(state, i, j, RIGHT),
2748                                  &inv1);
2749             linedsf_deindex(state, can1, &a, &b, &dir1);
2750             s = RIGHTOF_DOT(state, i, j);
2751             if (s != LINE_UNKNOWN)
2752             {
2753                 if (set_line_bydot(sstate, a, b, dir1, inv1 ? OPP(s) : s))
2754                     diff = min(diff, DIFF_EASY);
2755             }
2756         }
2757         if (j < h) {
2758             can1 = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf,
2759                                  LINEDSF_INDEX(state, i, j, DOWN),
2760                                  &inv1);
2761             linedsf_deindex(state, can1, &a, &b, &dir1);
2762             s = BELOW_DOT(state, i, j);
2763             if (s != LINE_UNKNOWN)
2764             {
2765                 if (set_line_bydot(sstate, a, b, dir1, inv1 ? OPP(s) : s))
2766                     diff = min(diff, DIFF_EASY);
2767             }
2768         }
2769     }
2770
2771     /* Interactions between dline and linedsf */
2772     FORALL_DOTS(state, i, j) {
2773         if (sstate->dot_solved[DOT_INDEX(state, i, j)])
2774             continue;
2775
2776         FORALL_DOT_DLINES(dd) {
2777             dl = get_dline(dd);
2778             if (i == 0 && (dl->dir1 == LEFT || dl->dir2 == LEFT))
2779                 continue;
2780             if (i == w && (dl->dir1 == RIGHT || dl->dir2 == RIGHT))
2781                 continue;
2782             if (j == 0 && (dl->dir1 == UP || dl->dir2 == UP))
2783                 continue;
2784             if (j == h && (dl->dir1 == DOWN || dl->dir2 == DOWN))
2785                 continue;
2786
2787             if (get_dot_dline(state, sstate->normal->dot_atleastone,
2788                               i, j, dd) &&
2789                 get_dot_dline(state, sstate->normal->dot_atmostone,
2790                               i, j, dd)) {
2791                 /* atleastone && atmostone => inverse */
2792                 if (merge_lines(sstate, i, j, dl->dir1, i, j, dl->dir2, 1)) {
2793                     diff = min(diff, DIFF_HARD);
2794                 }
2795             } else {
2796                 /* don't have atleastone and atmostone for this dline */
2797                 can1 = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf,
2798                                      LINEDSF_INDEX(state, i, j, dl->dir1),
2799                                      &inv1);
2800                 can2 = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf,
2801                                      LINEDSF_INDEX(state, i, j, dl->dir2),
2802                                      &inv2);
2803                 if (can1 == can2) {
2804                     if (inv1 == inv2) {
2805                         /* identical => collapse dline */
2806                         if (get_dot_dline(state,
2807                                           sstate->normal->dot_atleastone,
2808                                           i, j, dd)) {
2809                             if (set_line_bydot(sstate, i, j,
2810                                                dl->dir1, LINE_YES)) {
2811                                 diff = min(diff, DIFF_EASY);
2812                             }
2813                             if (set_line_bydot(sstate, i, j,
2814                                                dl->dir2, LINE_YES)) {
2815                                 diff = min(diff, DIFF_EASY);
2816                             }
2817                         } else if (get_dot_dline(state,
2818                                                  sstate->normal->dot_atmostone,
2819                                                  i, j, dd)) {
2820                             if (set_line_bydot(sstate, i, j,
2821                                                dl->dir1, LINE_NO)) {
2822                                 diff = min(diff, DIFF_EASY);
2823                             }
2824                             if (set_line_bydot(sstate, i, j,
2825                                                dl->dir2, LINE_NO)) {
2826                                 diff = min(diff, DIFF_EASY);
2827                             }
2828                         }
2829                     } else {
2830                         /* inverse => atleastone && atmostone */
2831                         if (set_dot_dline(state,
2832                                           sstate->normal->dot_atleastone,
2833                                           i, j, dd)) {
2834                             diff = min(diff, DIFF_NORMAL);
2835                         }
2836                         if (set_dot_dline(state,
2837                                           sstate->normal->dot_atmostone,
2838                                           i, j, dd)) {
2839                             diff = min(diff, DIFF_NORMAL);
2840                         }
2841                     }
2842                 }
2843             }
2844         }
2845     }
2846
2847     /* If the state of the canonical line for line 'l' is known, deduce the
2848      * state of 'l' */
2849     FORALL_DOTS(state, i, j) {
2850         if (sstate->dot_solved[DOT_INDEX(state, i, j)])
2851             continue;
2852
2853         if (i < w) {
2854             can1 = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf,
2855                                  LINEDSF_INDEX(state, i, j, RIGHT),
2856                                  &inv1);
2857             linedsf_deindex(state, can1, &a, &b, &dir1);
2858             s = get_line_status_from_point(state, a, b, dir1);
2859             if (s != LINE_UNKNOWN)
2860             {
2861                 if (set_line_bydot(sstate, i, j, RIGHT, inv1 ? OPP(s) : s))
2862                     diff = min(diff, DIFF_EASY);
2863             }
2864         }
2865         if (j < h) {
2866             can1 = edsf_canonify(sstate->hard->linedsf,
2867                                  LINEDSF_INDEX(state, i, j, DOWN),
2868                                  &inv1);
2869             linedsf_deindex(state, can1, &a, &b, &dir1);
2870             s = get_line_status_from_point(state, a, b, dir1);
2871             if (s != LINE_UNKNOWN)
2872             {
2873                 if (set_line_bydot(sstate, i, j, DOWN, inv1 ? OPP(s) : s))
2874                     diff = min(diff, DIFF_EASY);
2875             }
2876         }
2877     }
2878
2879     return diff;
2880 }
2881
2882 static int loop_deductions(solver_state *sstate)
2883 {
2884     int edgecount = 0, clues = 0, satclues = 0, sm1clues = 0;
2885     game_state *state = sstate->state;
2886     int shortest_chainlen = DOT_COUNT(state);
2887     int loop_found = FALSE;
2888     int d;
2889     int dots_connected;
2890     int progress = FALSE;
2891     int i, j;
2892
2893     /*
2894      * Go through the grid and update for all the new edges.
2895      * Since merge_dots() is idempotent, the simplest way to
2896      * do this is just to update for _all_ the edges.
2897      *
2898      * Also, while we're here, we count the edges, count the
2899      * clues, count the satisfied clues, and count the
2900      * satisfied-minus-one clues.
2901      */
2902     FORALL_DOTS(state, i, j) {
2903         if (RIGHTOF_DOT(state, i, j) == LINE_YES) {
2904             loop_found |= merge_dots(sstate, i, j, i+1, j);
2905             edgecount++;
2906         }
2907         if (BELOW_DOT(state, i, j) == LINE_YES) {
2908             loop_found |= merge_dots(sstate, i, j, i, j+1);
2909             edgecount++;
2910         }
2911
2912         if (CLUE_AT(state, i, j) >= 0) {
2913             int c = CLUE_AT(state, i, j);
2914             int o = SQUARE_YES_COUNT(sstate, i, j);
2915             if (o == c)
2916                 satclues++;
2917             else if (o == c-1)
2918                 sm1clues++;
2919             clues++;
2920         }
2921     }
2922
2923     for (i = 0; i < DOT_COUNT(state); ++i) {
2924         dots_connected =
2925             sstate->looplen[dsf_canonify(sstate->dotdsf, i)];
2926         if (dots_connected > 1)
2927             shortest_chainlen = min(shortest_chainlen, dots_connected);
2928     }
2929
2930     assert(sstate->solver_status == SOLVER_INCOMPLETE);
2931
2932     if (satclues == clues && shortest_chainlen == edgecount) {
2933         sstate->solver_status = SOLVER_SOLVED;
2934         /* This discovery clearly counts as progress, even if we haven't
2935          * just added any lines or anything */
2936         progress = TRUE;
2937         goto finished_loop_deductionsing;
2938     }
2939
2940     /*
2941      * Now go through looking for LINE_UNKNOWN edges which
2942      * connect two dots that are already in the same
2943      * equivalence class. If we find one, test to see if the
2944      * loop it would create is a solution.
2945      */
2946     FORALL_DOTS(state, i, j) {
2947         for (d = 0; d < 2; d++) {
2948             int i2, j2, eqclass, val;
2949
2950             if (d == 0) {
2951                 if (RIGHTOF_DOT(state, i, j) !=
2952                         LINE_UNKNOWN)
2953                     continue;
2954                 i2 = i+1;
2955                 j2 = j;
2956             } else {
2957                 if (BELOW_DOT(state, i, j) !=
2958                     LINE_UNKNOWN) {
2959                     continue;
2960                 }
2961                 i2 = i;
2962                 j2 = j+1;
2963             }
2964
2965             eqclass = dsf_canonify(sstate->dotdsf, j * (state->w+1) + i);
2966             if (eqclass != dsf_canonify(sstate->dotdsf,
2967                                         j2 * (state->w+1) + i2)) {
2968                 continue;
2969             }
2970
2971             val = LINE_NO;  /* loop is bad until proven otherwise */
2972
2973             /*
2974              * This edge would form a loop. Next
2975              * question: how long would the loop be?
2976              * Would it equal the total number of edges
2977              * (plus the one we'd be adding if we added
2978              * it)?
2979              */
2980             if (sstate->looplen[eqclass] == edgecount + 1) {
2981                 int sm1_nearby;
2982                 int cx, cy;
2983
2984                 /*
2985                  * This edge would form a loop which
2986                  * took in all the edges in the entire
2987                  * grid. So now we need to work out
2988                  * whether it would be a valid solution
2989                  * to the puzzle, which means we have to
2990                  * check if it satisfies all the clues.
2991                  * This means that every clue must be
2992                  * either satisfied or satisfied-minus-
2993                  * 1, and also that the number of
2994                  * satisfied-minus-1 clues must be at
2995                  * most two and they must lie on either
2996                  * side of this edge.
2997                  */
2998                 sm1_nearby = 0;
2999                 cx = i - (j2-j);
3000                 cy = j - (i2-i);
3001                 if (CLUE_AT(state, cx,cy) >= 0 &&
3002                         square_order(state, cx,cy, LINE_YES) ==
3003                         CLUE_AT(state, cx,cy) - 1) {
3004                     sm1_nearby++;
3005                 }
3006                 if (CLUE_AT(state, i, j) >= 0 &&
3007                         SQUARE_YES_COUNT(sstate, i, j) ==
3008                         CLUE_AT(state, i, j) - 1) {
3009                     sm1_nearby++;
3010                 }
3011                 if (sm1clues == sm1_nearby &&
3012                     sm1clues + satclues == clues) {
3013                     val = LINE_YES;  /* loop is good! */
3014                 }
3015             }
3016
3017             /*
3018              * Right. Now we know that adding this edge
3019              * would form a loop, and we know whether
3020              * that loop would be a viable solution or
3021              * not.
3022              *
3023              * If adding this edge produces a solution,
3024              * then we know we've found _a_ solution but
3025              * we don't know that it's _the_ solution -
3026              * if it were provably the solution then
3027              * we'd have deduced this edge some time ago
3028              * without the need to do loop detection. So
3029              * in this state we return SOLVER_AMBIGUOUS,
3030              * which has the effect that hitting Solve
3031              * on a user-provided puzzle will fill in a
3032              * solution but using the solver to
3033              * construct new puzzles won't consider this
3034              * a reasonable deduction for the user to
3035              * make.
3036              */
3037             if (d == 0) {
3038                 progress = set_line_bydot(sstate, i, j, RIGHT, val);
3039                 assert(progress == TRUE);
3040             } else {
3041                 progress = set_line_bydot(sstate, i, j, DOWN, val);
3042                 assert(progress == TRUE);
3043             }
3044             if (val == LINE_YES) {
3045                 sstate->solver_status = SOLVER_AMBIGUOUS;
3046                 goto finished_loop_deductionsing;
3047             }
3048         }
3049     }
3050
3051 finished_loop_deductionsing:
3052     return progress ? DIFF_EASY : DIFF_MAX;
3053 }
3054
3055 /* This will return a dynamically allocated solver_state containing the (more)
3056  * solved grid */
3057 static solver_state *solve_game_rec(const solver_state *sstate_start,
3058                                     int diff)
3059 {
3060     int i, j;
3061     int w, h;
3062     solver_state *sstate, *sstate_saved, *sstate_tmp;
3063     solver_state *sstate_rec_solved;
3064     int recursive_soln_count;
3065     int solver_progress;
3066     game_state *state;
3067
3068     /* Indicates which solver we should call next.  This is a sensible starting
3069      * point */
3070     int current_solver = DIFF_EASY, next_solver;
3071 #ifdef SHOW_WORKING
3072     char *text;
3073 #endif
3074
3075 #if 0
3076     printf("solve_game_rec: recursion_remaining = %d\n",
3077            sstate_start->recursion_remaining);
3078 #endif
3079
3080     sstate = dup_solver_state(sstate_start);
3081
3082     /* Cache the values of some variables for readability */
3083     state = sstate->state;
3084     h = state->h;
3085     w = state->w;
3086
3087     sstate_saved = NULL;
3088
3089 nonrecursive_solver:
3090     solver_progress = FALSE;
3091
3092     check_caches(sstate);
3093
3094     do {
3095 #ifdef SHOW_WORKING
3096         text = game_text_format(state);
3097         fprintf(stderr, "-----------------\n%s", text);
3098         sfree(text);
3099 #endif
3100
3101         if (sstate->solver_status == SOLVER_MISTAKE)
3102             return sstate;
3103
3104 /*        fprintf(stderr, "Invoking solver %d\n", current_solver); */
3105         next_solver = solver_fns[current_solver](sstate);
3106
3107         if (next_solver == DIFF_MAX) {
3108 /*            fprintf(stderr, "Current solver failed\n"); */
3109             if (current_solver < diff && current_solver + 1 < DIFF_MAX) {
3110                 /* Try next beefier solver */
3111                 next_solver = current_solver + 1;
3112             } else {
3113 /*                fprintf(stderr, "Doing loop deductions\n"); */
3114                 next_solver = loop_deductions(sstate);
3115             }
3116         }
3117
3118         if (sstate->solver_status == SOLVER_SOLVED ||
3119             sstate->solver_status == SOLVER_AMBIGUOUS) {
3120 /*            fprintf(stderr, "Solver completed\n"); */
3121             break;
3122         }
3123
3124         /* Once we've looped over all permitted solvers then the loop
3125          * deductions without making any progress, we'll exit this while loop */
3126         current_solver = next_solver;
3127     } while (current_solver < DIFF_MAX);
3128
3129     if (sstate->solver_status == SOLVER_SOLVED ||
3130         sstate->solver_status == SOLVER_AMBIGUOUS) {
3131         /* s/LINE_UNKNOWN/LINE_NO/g */
3132         array_setall(sstate->state->hl, LINE_UNKNOWN, LINE_NO,
3133                      HL_COUNT(sstate->state));
3134         array_setall(sstate->state->vl, LINE_UNKNOWN, LINE_NO,
3135                      VL_COUNT(sstate->state));
3136         return sstate;
3137     }
3138
3139     /* Perform recursive calls */
3140     if (sstate->recursion_remaining) {
3141         sstate_saved = dup_solver_state(sstate);
3142
3143         sstate->recursion_remaining--;
3144
3145         recursive_soln_count = 0;
3146         sstate_rec_solved = NULL;
3147
3148         /* Memory management:
3149          * sstate_saved won't be modified but needs to be freed when we have
3150          * finished with it.
3151          * sstate is expected to contain our 'best' solution by the time we
3152          * finish this section of code.  It's the thing we'll try adding lines
3153          * to, seeing if they make it more solvable.
3154          * If sstate_rec_solved is non-NULL, it will supersede sstate
3155          * eventually.  sstate_tmp should not hold a value persistently.
3156          */
3157
3158         /* NB SOLVER_AMBIGUOUS is like SOLVER_SOLVED except the solver is aware
3159          * of the possibility of additional solutions.  So as soon as we have a
3160          * SOLVER_AMBIGUOUS we can safely propagate it back to our caller, but
3161          * if we get a SOLVER_SOLVED we want to keep trying in case we find
3162          * further solutions and have to mark it ambiguous.
3163          */
3164
3165 #define DO_RECURSIVE_CALL(dir_dot) \
3166     if (dir_dot(sstate->state, i, j) == LINE_UNKNOWN) { \
3167         debug(("Trying " #dir_dot " at [%d,%d]\n", i, j)); \
3168         LV_##dir_dot(sstate->state, i, j) = LINE_YES; \
3169         sstate_tmp = solve_game_rec(sstate, diff); \
3170         switch (sstate_tmp->solver_status) { \
3171             case SOLVER_AMBIGUOUS: \
3172                 debug(("Solver ambiguous, returning\n")); \
3173                 sstate_rec_solved = sstate_tmp; \
3174                 goto finished_recursion; \
3175             case SOLVER_SOLVED: \
3176                 switch (++recursive_soln_count) { \
3177                     case 1: \
3178                         debug(("One solution found\n")); \
3179                         sstate_rec_solved = sstate_tmp; \
3180                         break; \
3181                     case 2: \
3182                         debug(("Ambiguous solutions found\n")); \
3183                         free_solver_state(sstate_tmp); \
3184                         sstate_rec_solved->solver_status = SOLVER_AMBIGUOUS; \
3185                         goto finished_recursion; \
3186                     default: \
3187                         assert(!"recursive_soln_count out of range"); \
3188                         break; \
3189                 } \
3190                 break; \
3191             case SOLVER_MISTAKE: \
3192                 debug(("Non-solution found\n")); \
3193                 free_solver_state(sstate_tmp); \
3194                 free_solver_state(sstate_saved); \
3195                 LV_##dir_dot(sstate->state, i, j) = LINE_NO; \
3196                 goto nonrecursive_solver; \
3197             case SOLVER_INCOMPLETE: \
3198                 debug(("Recursive step inconclusive\n")); \
3199                 free_solver_state(sstate_tmp); \
3200                 break; \
3201         } \
3202         free_solver_state(sstate); \
3203         sstate = dup_solver_state(sstate_saved); \
3204     }
3205
3206        FORALL_DOTS(state, i, j) {
3207            /* Only perform recursive calls on 'loose ends' */
3208            if (DOT_YES_COUNT(sstate, i, j) == 1) {
3209                DO_RECURSIVE_CALL(LEFTOF_DOT);
3210                DO_RECURSIVE_CALL(RIGHTOF_DOT);
3211                DO_RECURSIVE_CALL(ABOVE_DOT);
3212                DO_RECURSIVE_CALL(BELOW_DOT);
3213            }
3214        }
3215
3216 finished_recursion:
3217
3218        if (sstate_rec_solved) {
3219            free_solver_state(sstate);
3220            sstate = sstate_rec_solved;
3221        }
3222     }
3223
3224     return sstate;
3225 }
3226
3227 #if 0
3228 #define HANDLE_DLINE(dline, dir1_sq, dir2_sq, a, b) \
3229                if (sstate->normal->dot_atmostone[i+a + (sstate->state->w + 1) * (j+b)] & \
3230                    1<<dline) { \
3231                    if (square_order(sstate->state, i, j,  LINE_UNKNOWN) - 1 == \
3232                        CLUE_AT(sstate->state, i, j) - '0') { \
3233                        square_setall(sstate->state, i, j, LINE_UNKNOWN, LINE_YES); \
3234                            /* XXX the following may overwrite known data! */ \
3235                        dir1_sq(sstate->state, i, j) = LINE_UNKNOWN; \
3236                        dir2_sq(sstate->state, i, j) = LINE_UNKNOWN; \
3237                    } \
3238                }
3239                SQUARE_DLINES;
3240 #undef HANDLE_DLINE
3241 #endif
3242
3243 static char *solve_game(game_state *state, game_state *currstate,
3244                         char *aux, char **error)
3245 {
3246     char *soln = NULL;
3247     solver_state *sstate, *new_sstate;
3248
3249     sstate = new_solver_state(state, DIFF_MAX);
3250     new_sstate = solve_game_rec(sstate, DIFF_MAX);
3251
3252     if (new_sstate->solver_status == SOLVER_SOLVED) {
3253         soln = encode_solve_move(new_sstate->state);
3254     } else if (new_sstate->solver_status == SOLVER_AMBIGUOUS) {
3255         soln = encode_solve_move(new_sstate->state);
3256         /**error = "Solver found ambiguous solutions"; */
3257     } else {
3258         soln = encode_solve_move(new_sstate->state);
3259         /**error = "Solver failed"; */
3260     }
3261
3262     free_solver_state(new_sstate);
3263     free_solver_state(sstate);
3264
3265     return soln;
3266 }
3267
3268 /* ----------------------------------------------------------------------
3269  * Drawing and mouse-handling
3270  */
3271
3272 static char *interpret_move(game_state *state, game_ui *ui, game_drawstate *ds,
3273                             int x, int y, int button)
3274 {
3275     int hl_selected;
3276     int i, j, p, q;
3277     char *ret, buf[80];
3278     char button_char = ' ';
3279     enum line_state old_state;
3280
3281     button &= ~MOD_MASK;
3282
3283     /* Around each line is a diamond-shaped region where points within that
3284      * region are closer to this line than any other.  We assume any click
3285      * within a line's diamond was meant for that line.  It would all be a lot
3286      * simpler if the / and % operators respected modulo arithmetic properly
3287      * for negative numbers. */
3288
3289     x -= BORDER;
3290     y -= BORDER;
3291
3292     /* Get the coordinates of the square the click was in */
3293     i = (x + TILE_SIZE) / TILE_SIZE - 1;
3294     j = (y + TILE_SIZE) / TILE_SIZE - 1;
3295
3296     /* Get the precise position inside square [i,j] */
3297     p = (x + TILE_SIZE) % TILE_SIZE;
3298     q = (y + TILE_SIZE) % TILE_SIZE;
3299
3300     /* After this bit of magic [i,j] will correspond to the point either above
3301      * or to the left of the line selected */
3302     if (p > q) {
3303         if (TILE_SIZE - p > q) {
3304             hl_selected = TRUE;
3305         } else {
3306             hl_selected = FALSE;
3307             ++i;
3308         }
3309     } else {
3310         if (TILE_SIZE - q > p) {
3311             hl_selected = FALSE;
3312         } else {
3313             hl_selected = TRUE;
3314             ++j;
3315         }
3316     }
3317
3318     if (i < 0 || j < 0)
3319         return NULL;
3320
3321     if (hl_selected) {
3322         if (i >= state->w || j >= state->h + 1)
3323             return NULL;
3324     } else {
3325         if (i >= state->w + 1 || j >= state->h)
3326             return NULL;
3327     }
3328
3329     /* I think it's only possible to play this game with mouse clicks, sorry */
3330     /* Maybe will add mouse drag support some time */
3331     if (hl_selected)
3332         old_state = RIGHTOF_DOT(state, i, j);
3333     else
3334         old_state = BELOW_DOT(state, i, j);
3335
3336     switch (button) {
3337         case LEFT_BUTTON:
3338             switch (old_state) {
3339                 case LINE_UNKNOWN:
3340                     button_char = 'y';
3341                     break;
3342                 case LINE_YES:
3343                 case LINE_NO:
3344                     button_char = 'u';
3345                     break;
3346             }
3347             break;
3348         case MIDDLE_BUTTON:
3349             button_char = 'u';
3350             break;
3351         case RIGHT_BUTTON:
3352             switch (old_state) {
3353                 case LINE_UNKNOWN:
3354                     button_char = 'n';
3355                     break;
3356                 case LINE_NO:
3357                 case LINE_YES:
3358                     button_char = 'u';
3359                     break;
3360             }
3361             break;
3362         default:
3363             return NULL;
3364     }
3365
3366
3367     sprintf(buf, "%d,%d%c%c", i, j, (int)(hl_selected ? 'h' : 'v'), (int)button_char);
3368     ret = dupstr(buf);
3369
3370     return ret;
3371 }
3372
3373 static game_state *execute_move(game_state *state, char *move)
3374 {
3375     int i, j;
3376     game_state *newstate = dup_game(state);
3377
3378     if (move[0] == 'S') {
3379         move++;
3380         newstate->cheated = TRUE;
3381     }
3382
3383     while (*move) {
3384         i = atoi(move);
3385         move = strchr(move, ',');
3386         if (!move)
3387             goto fail;
3388         j = atoi(++move);
3389         move += strspn(move, "1234567890");
3390         switch (*(move++)) {
3391             case 'h':
3392                 if (i >= newstate->w || j > newstate->h)
3393                     goto fail;
3394                 switch (*(move++)) {
3395                     case 'y':
3396                         LV_RIGHTOF_DOT(newstate, i, j) = LINE_YES;
3397                         break;
3398                     case 'n':
3399                         LV_RIGHTOF_DOT(newstate, i, j) = LINE_NO;
3400                         break;
3401                     case 'u':
3402                         LV_RIGHTOF_DOT(newstate, i, j) = LINE_UNKNOWN;
3403                         break;
3404                     default:
3405                         goto fail;
3406                 }
3407                 break;
3408             case 'v':
3409                 if (i > newstate->w || j >= newstate->h)
3410                     goto fail;
3411                 switch (*(move++)) {
3412                     case 'y':
3413                         LV_BELOW_DOT(newstate, i, j) = LINE_YES;
3414                         break;
3415                     case 'n':
3416                         LV_BELOW_DOT(newstate, i, j) = LINE_NO;
3417                         break;
3418                     case 'u':
3419                         LV_BELOW_DOT(newstate, i, j) = LINE_UNKNOWN;
3420                         break;
3421                     default:
3422                         goto fail;
3423                 }
3424                 break;
3425             default:
3426                 goto fail;
3427         }
3428     }
3429
3430     /*
3431      * Check for completion.
3432      */
3433     i = 0;                   /* placate optimiser */
3434     for (j = 0; j <= newstate->h; j++) {
3435         for (i = 0; i < newstate->w; i++)
3436             if (LV_RIGHTOF_DOT(newstate, i, j) == LINE_YES)
3437                 break;
3438         if (i < newstate->w)
3439             break;
3440     }
3441     if (j <= newstate->h) {
3442         int prevdir = 'R';
3443         int x = i, y = j;
3444         int looplen, count;
3445
3446         /*
3447          * We've found a horizontal edge at (i,j). Follow it round
3448          * to see if it's part of a loop.
3449          */
3450         looplen = 0;
3451         while (1) {
3452             int order = dot_order(newstate, x, y, LINE_YES);
3453             if (order != 2)
3454                 goto completion_check_done;
3455
3456             if (LEFTOF_DOT(newstate, x, y) == LINE_YES && prevdir != 'L') {
3457                 x--;
3458                 prevdir = 'R';
3459             } else if (RIGHTOF_DOT(newstate, x, y) == LINE_YES &&
3460                        prevdir != 'R') {
3461                 x++;
3462                 prevdir = 'L';
3463             } else if (ABOVE_DOT(newstate, x, y) == LINE_YES &&
3464                        prevdir != 'U') {
3465                 y--;
3466                 prevdir = 'D';
3467             } else if (BELOW_DOT(newstate, x, y) == LINE_YES &&
3468                        prevdir != 'D') {
3469                 y++;
3470                 prevdir = 'U';
3471             } else {
3472                 assert(!"Can't happen");   /* dot_order guarantees success */
3473             }
3474
3475             looplen++;
3476
3477             if (x == i && y == j)
3478                 break;
3479         }
3480
3481         if (x != i || y != j || looplen == 0)
3482             goto completion_check_done;
3483
3484         /*
3485          * We've traced our way round a loop, and we know how many
3486          * line segments were involved. Count _all_ the line
3487          * segments in the grid, to see if the loop includes them
3488          * all.
3489          */
3490         count = 0;
3491         FORALL_DOTS(newstate, i, j) {
3492             count += ((RIGHTOF_DOT(newstate, i, j) == LINE_YES) +
3493                       (BELOW_DOT(newstate, i, j) == LINE_YES));
3494         }
3495         assert(count >= looplen);
3496         if (count != looplen)
3497             goto completion_check_done;
3498
3499         /*
3500          * The grid contains one closed loop and nothing else.
3501          * Check that all the clues are satisfied.
3502          */
3503         FORALL_SQUARES(newstate, i, j) {
3504             if (CLUE_AT(newstate, i, j) >= 0) {
3505                 if (square_order(newstate, i, j, LINE_YES) !=
3506                     CLUE_AT(newstate, i, j)) {
3507                     goto completion_check_done;
3508                 }
3509             }
3510         }
3511
3512         /*
3513          * Completed!
3514          */
3515         newstate->solved = TRUE;
3516     }
3517
3518 completion_check_done:
3519     return newstate;
3520
3521 fail:
3522     free_game(newstate);
3523     return NULL;
3524 }
3525
3526 /* ----------------------------------------------------------------------
3527  * Drawing routines.
3528  */
3529 static void game_redraw(drawing *dr, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
3530                         game_state *state, int dir, game_ui *ui,
3531                         float animtime, float flashtime)
3532 {
3533     int i, j, n;
3534     char c[2];
3535     int line_colour, flash_changed;
3536     int clue_mistake;
3537
3538     if (!ds->started) {
3539         /*
3540          * The initial contents of the window are not guaranteed and
3541          * can vary with front ends. To be on the safe side, all games
3542          * should start by drawing a big background-colour rectangle
3543          * covering the whole window.
3544          */
3545         draw_rect(dr, 0, 0, SIZE(state->w), SIZE(state->h), COL_BACKGROUND);
3546
3547         /* Draw dots */
3548         FORALL_DOTS(state, i, j) {
3549             draw_rect(dr,
3550                       BORDER + i * TILE_SIZE - LINEWIDTH/2,
3551                       BORDER + j * TILE_SIZE - LINEWIDTH/2,
3552                       LINEWIDTH, LINEWIDTH, COL_FOREGROUND);
3553         }
3554
3555         /* Draw clues */
3556         FORALL_SQUARES(state, i, j) {
3557             c[0] = CLUE2CHAR(CLUE_AT(state, i, j));
3558             c[1] = '\0';
3559             draw_text(dr,
3560                       BORDER + i * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2,
3561                       BORDER + j * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2,
3562                       FONT_VARIABLE, TILE_SIZE/2,
3563                       ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE, COL_FOREGROUND, c);
3564         }
3565         draw_update(dr, 0, 0,
3566                     state->w * TILE_SIZE + 2*BORDER + 1,
3567                     state->h * TILE_SIZE + 2*BORDER + 1);
3568         ds->started = TRUE;
3569     }
3570
3571     if (flashtime > 0 &&
3572         (flashtime <= FLASH_TIME/3 ||
3573          flashtime >= FLASH_TIME*2/3)) {
3574         flash_changed = !ds->flashing;
3575         ds->flashing = TRUE;
3576         line_colour = COL_HIGHLIGHT;
3577     } else {
3578         flash_changed = ds->flashing;
3579         ds->flashing = FALSE;
3580         line_colour = COL_FOREGROUND;
3581     }
3582
3583 #define CROSS_SIZE (3 * LINEWIDTH / 2)
3584
3585     /* Redraw clue colours if necessary */
3586     FORALL_SQUARES(state, i, j) {
3587         n = CLUE_AT(state, i, j);
3588         if (n < 0)
3589             continue;
3590
3591         assert(n >= 0 && n <= 4);
3592
3593         c[0] = CLUE2CHAR(CLUE_AT(state, i, j));
3594         c[1] = '\0';
3595
3596         clue_mistake = (square_order(state, i, j, LINE_YES) > n ||
3597                         square_order(state, i, j, LINE_NO ) > (4-n));
3598
3599         if (clue_mistake != ds->clue_error[SQUARE_INDEX(state, i, j)]) {
3600             draw_rect(dr,
3601                       BORDER + i * TILE_SIZE + CROSS_SIZE,
3602                       BORDER + j * TILE_SIZE + CROSS_SIZE,
3603                       TILE_SIZE - CROSS_SIZE * 2, TILE_SIZE - CROSS_SIZE * 2,
3604                       COL_BACKGROUND);
3605             draw_text(dr,
3606                       BORDER + i * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2,
3607                       BORDER + j * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2,
3608                       FONT_VARIABLE, TILE_SIZE/2,
3609                       ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE,
3610                       clue_mistake ? COL_MISTAKE : COL_FOREGROUND, c);
3611             draw_update(dr, i * TILE_SIZE + BORDER, j * TILE_SIZE + BORDER,
3612                         TILE_SIZE, TILE_SIZE);
3613
3614             ds->clue_error[SQUARE_INDEX(state, i, j)] = clue_mistake;
3615         }
3616     }
3617
3618     /* I've also had a request to colour lines red if they make a non-solution
3619      * loop, or if more than two lines go into any point.  I think that would
3620      * be good some time. */
3621
3622 #define CLEAR_VL(i, j) \
3623     do { \
3624        draw_rect(dr, \
3625                  BORDER + i * TILE_SIZE - CROSS_SIZE, \
3626                  BORDER + j * TILE_SIZE + LINEWIDTH - LINEWIDTH/2, \
3627                  CROSS_SIZE * 2, \
3628                  TILE_SIZE - LINEWIDTH, \
3629                  COL_BACKGROUND); \
3630         draw_update(dr, \
3631                     BORDER + i * TILE_SIZE - CROSS_SIZE, \
3632                     BORDER + j * TILE_SIZE - CROSS_SIZE, \
3633                     CROSS_SIZE*2, \
3634                     TILE_SIZE + CROSS_SIZE*2); \
3635     } while (0)
3636
3637 #define CLEAR_HL(i, j) \
3638     do { \
3639        draw_rect(dr, \
3640                  BORDER + i * TILE_SIZE + LINEWIDTH - LINEWIDTH/2, \
3641                  BORDER + j * TILE_SIZE - CROSS_SIZE, \
3642                  TILE_SIZE - LINEWIDTH, \
3643                  CROSS_SIZE * 2, \
3644                  COL_BACKGROUND); \
3645        draw_update(dr, \
3646                    BORDER + i * TILE_SIZE - CROSS_SIZE, \
3647                    BORDER + j * TILE_SIZE - CROSS_SIZE, \
3648                    TILE_SIZE + CROSS_SIZE*2, \
3649                    CROSS_SIZE*2); \
3650     } while (0)
3651
3652     /* Vertical lines */
3653     FORALL_VL(state, i, j) {
3654         switch (BELOW_DOT(state, i, j)) {
3655             case LINE_UNKNOWN:
3656                 if (ds->vl[VL_INDEX(state, i, j)] != BELOW_DOT(state, i, j)) {
3657                     CLEAR_VL(i, j);
3658                 }
3659                 break;
3660             case LINE_YES:
3661                 if (ds->vl[VL_INDEX(state, i, j)] != BELOW_DOT(state, i, j) ||
3662                     flash_changed) {
3663                     CLEAR_VL(i, j);
3664                     draw_rect(dr,
3665                               BORDER + i * TILE_SIZE - LINEWIDTH/2,
3666                               BORDER + j * TILE_SIZE + LINEWIDTH - LINEWIDTH/2,
3667                               LINEWIDTH, TILE_SIZE - LINEWIDTH,
3668                               line_colour);
3669                 }
3670                 break;
3671             case LINE_NO:
3672                 if (ds->vl[VL_INDEX(state, i, j)] != BELOW_DOT(state, i, j)) {
3673                     CLEAR_VL(i, j);
3674                     draw_line(dr,
3675                               BORDER + i * TILE_SIZE - CROSS_SIZE,
3676                               BORDER + j * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2 - CROSS_SIZE,
3677                               BORDER + i * TILE_SIZE + CROSS_SIZE - 1,
3678                               BORDER + j * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2 + CROSS_SIZE - 1,
3679                               COL_FOREGROUND);
3680                     draw_line(dr,
3681                               BORDER + i * TILE_SIZE + CROSS_SIZE - 1,
3682                               BORDER + j * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2 - CROSS_SIZE,
3683                               BORDER + i * TILE_SIZE - CROSS_SIZE,
3684                               BORDER + j * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2 + CROSS_SIZE - 1,
3685                               COL_FOREGROUND);
3686                 }
3687                 break;
3688         }
3689         ds->vl[VL_INDEX(state, i, j)] = BELOW_DOT(state, i, j);
3690     }
3691
3692     /* Horizontal lines */
3693     FORALL_HL(state, i, j) {
3694         switch (RIGHTOF_DOT(state, i, j)) {
3695             case LINE_UNKNOWN:
3696                 if (ds->hl[HL_INDEX(state, i, j)] != RIGHTOF_DOT(state, i, j)) {
3697                     CLEAR_HL(i, j);
3698                 }
3699                 break;
3700             case LINE_YES:
3701                 if (ds->hl[HL_INDEX(state, i, j)] != RIGHTOF_DOT(state, i, j) ||
3702                     flash_changed) {
3703                     CLEAR_HL(i, j);
3704                     draw_rect(dr,
3705                               BORDER + i * TILE_SIZE + LINEWIDTH - LINEWIDTH/2,
3706                               BORDER + j * TILE_SIZE - LINEWIDTH/2,
3707                               TILE_SIZE - LINEWIDTH, LINEWIDTH,
3708                               line_colour);
3709                 }
3710                 break;
3711             case LINE_NO:
3712                 if (ds->hl[HL_INDEX(state, i, j)] != RIGHTOF_DOT(state, i, j)) {
3713                     CLEAR_HL(i, j);
3714                     draw_line(dr,
3715                               BORDER + i * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2 - CROSS_SIZE,
3716                               BORDER + j * TILE_SIZE + CROSS_SIZE - 1,
3717                               BORDER + i * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2 + CROSS_SIZE - 1,
3718                               BORDER + j * TILE_SIZE - CROSS_SIZE,
3719                               COL_FOREGROUND);
3720                     draw_line(dr,
3721                               BORDER + i * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2 - CROSS_SIZE,
3722                               BORDER + j * TILE_SIZE - CROSS_SIZE,
3723                               BORDER + i * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2 + CROSS_SIZE - 1,
3724                               BORDER + j * TILE_SIZE + CROSS_SIZE - 1,
3725                               COL_FOREGROUND);
3726                     break;
3727                 }
3728         }
3729         ds->hl[HL_INDEX(state, i, j)] = RIGHTOF_DOT(state, i, j);
3730     }
3731 }
3732
3733 static float game_flash_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
3734                                int dir, game_ui *ui)
3735 {
3736     if (!oldstate->solved  &&  newstate->solved &&
3737         !oldstate->cheated && !newstate->cheated) {
3738         return FLASH_TIME;
3739     }
3740
3741     return 0.0F;
3742 }
3743
3744 static void game_print_size(game_params *params, float *x, float *y)
3745 {
3746     int pw, ph;
3747
3748     /*
3749      * I'll use 7mm squares by default.
3750      */
3751     game_compute_size(params, 700, &pw, &ph);
3752     *x = pw / 100.0F;
3753     *y = ph / 100.0F;
3754 }
3755
3756 static void game_print(drawing *dr, game_state *state, int tilesize)
3757 {
3758     int ink = print_mono_colour(dr, 0);
3759     int x, y;
3760     game_drawstate ads, *ds = &ads;
3761
3762     game_set_size(dr, ds, NULL, tilesize);
3763
3764     /*
3765      * Dots. I'll deliberately make the dots a bit wider than the
3766      * lines, so you can still see them. (And also because it's
3767      * annoyingly tricky to make them _exactly_ the same size...)
3768      */
3769     FORALL_DOTS(state, x, y) {
3770         draw_circle(dr, BORDER + x * TILE_SIZE, BORDER + y * TILE_SIZE,
3771                     LINEWIDTH, ink, ink);
3772     }
3773
3774     /*
3775      * Clues.
3776      */
3777     FORALL_SQUARES(state, x, y) {
3778         if (CLUE_AT(state, x, y) >= 0) {
3779             char c[2];
3780
3781             c[0] = CLUE2CHAR(CLUE_AT(state, x, y));
3782             c[1] = '\0';
3783             draw_text(dr,
3784                       BORDER + x * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2,
3785                       BORDER + y * TILE_SIZE + TILE_SIZE/2,
3786                       FONT_VARIABLE, TILE_SIZE/2,
3787                       ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE, ink, c);
3788         }
3789     }
3790
3791     /*
3792      * Lines. (At the moment, I'm not bothering with crosses.)
3793      */
3794     FORALL_HL(state, x, y) {
3795         if (RIGHTOF_DOT(state, x, y) == LINE_YES)
3796         draw_rect(dr, BORDER + x * TILE_SIZE,
3797                   BORDER + y * TILE_SIZE - LINEWIDTH/2,
3798                   TILE_SIZE, (LINEWIDTH/2) * 2 + 1, ink);
3799     }
3800
3801     FORALL_VL(state, x, y) {
3802         if (BELOW_DOT(state, x, y) == LINE_YES)
3803         draw_rect(dr, BORDER + x * TILE_SIZE - LINEWIDTH/2,
3804                   BORDER + y * TILE_SIZE,
3805                   (LINEWIDTH/2) * 2 + 1, TILE_SIZE, ink);
3806     }
3807 }
3808
3809 #ifdef COMBINED
3810 #define thegame loopy
3811 #endif
3812
3813 const struct game thegame = {
3814     "Loopy", "games.loopy", "loopy",
3815     default_params,
3816     game_fetch_preset,
3817     decode_params,
3818     encode_params,
3819     free_params,
3820     dup_params,
3821     TRUE, game_configure, custom_params,
3822     validate_params,
3823     new_game_desc,
3824     validate_desc,
3825     new_game,
3826     dup_game,
3827     free_game,
3828     1, solve_game,
3829     TRUE, game_text_format,
3830     new_ui,
3831     free_ui,
3832     encode_ui,
3833     decode_ui,
3834     game_changed_state,
3835     interpret_move,
3836     execute_move,
3837     PREFERRED_TILE_SIZE, game_compute_size, game_set_size,
3838     game_colours,
3839     game_new_drawstate,
3840     game_free_drawstate,
3841     game_redraw,
3842     game_anim_length,
3843     game_flash_length,
3844     TRUE, FALSE, game_print_size, game_print,
3845     FALSE /* wants_statusbar */,
3846     FALSE, game_timing_state,
3847     0,                                       /* mouse_priorities */
3848 };