chiark / gitweb /
`Copy' operation for Mines.
[sgt-puzzles.git] / mines.c
1 /*
2  * mines.c: Minesweeper clone with sophisticated grid generation.
3  * 
4  * Still TODO:
5  * 
6  *  - possibly disable undo? Or alternatively mark game states as
7  *    `cheated', although that's horrid.
8  *     + OK. Rather than _disabling_ undo, we have a hook callable
9  *       in the game backend which is called before we do an undo.
10  *       That hook can talk to the game_ui and set the cheated flag,
11  *       and then make_move can avoid setting the `won' flag after that.
12  *
13  *  - question marks (arrgh, preferences?)
14  * 
15  *  - sensible parameter constraints
16  *     + 30x16: 191 mines just about works if rather slowly, 192 is
17  *       just about doom (the latter corresponding to a density of
18  *       exactly 1 in 2.5)
19  *     + 9x9: 45 mines works - over 1 in 2! 50 seems a bit slow.
20  *     + it might not be feasible to work out the exact limit
21  */
22
23 #include <stdio.h>
24 #include <stdlib.h>
25 #include <string.h>
26 #include <assert.h>
27 #include <ctype.h>
28 #include <math.h>
29
30 #include "tree234.h"
31 #include "puzzles.h"
32
33 enum {
34     COL_BACKGROUND,
35     COL_1, COL_2, COL_3, COL_4, COL_5, COL_6, COL_7, COL_8,
36     COL_MINE, COL_BANG, COL_CROSS, COL_FLAG, COL_FLAGBASE, COL_QUERY,
37     COL_HIGHLIGHT, COL_LOWLIGHT,
38     NCOLOURS
39 };
40
41 #define TILE_SIZE 20
42 #define BORDER (TILE_SIZE * 3 / 2)
43 #define HIGHLIGHT_WIDTH 2
44 #define OUTER_HIGHLIGHT_WIDTH 3
45 #define COORD(x)  ( (x) * TILE_SIZE + BORDER )
46 #define FROMCOORD(x)  ( ((x) - BORDER + TILE_SIZE) / TILE_SIZE - 1 )
47
48 #define FLASH_FRAME 0.13F
49
50 struct game_params {
51     int w, h, n;
52     int unique;
53 };
54
55 struct mine_layout {
56     /*
57      * This structure is shared between all the game_states for a
58      * given instance of the puzzle, so we reference-count it.
59      */
60     int refcount;
61     char *mines;
62     /*
63      * If we haven't yet actually generated the mine layout, here's
64      * all the data we will need to do so.
65      */
66     int n, unique;
67     random_state *rs;
68     midend_data *me;                   /* to give back the new game desc */
69 };
70
71 struct game_state {
72     int w, h, n, dead, won;
73     struct mine_layout *layout;        /* real mine positions */
74     char *grid;                        /* player knowledge */
75     /*
76      * Each item in the `grid' array is one of the following values:
77      * 
78      *  - 0 to 8 mean the square is open and has a surrounding mine
79      *    count.
80      * 
81      *  - -1 means the square is marked as a mine.
82      * 
83      *  - -2 means the square is unknown.
84      * 
85      *  - -3 means the square is marked with a question mark
86      *    (FIXME: do we even want to bother with this?).
87      * 
88      *  - 64 means the square has had a mine revealed when the game
89      *    was lost.
90      * 
91      *  - 65 means the square had a mine revealed and this was the
92      *    one the player hits.
93      * 
94      *  - 66 means the square has a crossed-out mine because the
95      *    player had incorrectly marked it.
96      */
97 };
98
99 static game_params *default_params(void)
100 {
101     game_params *ret = snew(game_params);
102
103     ret->w = ret->h = 9;
104     ret->n = 10;
105     ret->unique = TRUE;
106
107     return ret;
108 }
109
110 static int game_fetch_preset(int i, char **name, game_params **params)
111 {
112     game_params *ret;
113     char str[80];
114     static const struct { int w, h, n; } values[] = {
115         {9, 9, 10},
116         {16, 16, 40},
117         {30, 16, 99},
118     };
119
120     if (i < 0 || i >= lenof(values))
121         return FALSE;
122
123     ret = snew(game_params);
124     ret->w = values[i].w;
125     ret->h = values[i].h;
126     ret->n = values[i].n;
127     ret->unique = TRUE;
128
129     sprintf(str, "%dx%d, %d mines", ret->w, ret->h, ret->n);
130
131     *name = dupstr(str);
132     *params = ret;
133     return TRUE;
134 }
135
136 static void free_params(game_params *params)
137 {
138     sfree(params);
139 }
140
141 static game_params *dup_params(game_params *params)
142 {
143     game_params *ret = snew(game_params);
144     *ret = *params;                    /* structure copy */
145     return ret;
146 }
147
148 static void decode_params(game_params *params, char const *string)
149 {
150     char const *p = string;
151
152     params->w = atoi(p);
153     while (*p && isdigit((unsigned char)*p)) p++;
154     if (*p == 'x') {
155         p++;
156         params->h = atoi(p);
157         while (*p && isdigit((unsigned char)*p)) p++;
158     } else {
159         params->h = params->w;
160     }
161     if (*p == 'n') {
162         p++;
163         params->n = atoi(p);
164         while (*p && (*p == '.' || isdigit((unsigned char)*p))) p++;
165     } else {
166         params->n = params->w * params->h / 10;
167     }
168
169     while (*p) {
170         if (*p == 'a') {
171             p++;
172             params->unique = FALSE;
173         } else
174             p++;                       /* skip any other gunk */
175     }
176 }
177
178 static char *encode_params(game_params *params, int full)
179 {
180     char ret[400];
181     int len;
182
183     len = sprintf(ret, "%dx%d", params->w, params->h);
184     /*
185      * Mine count is a generation-time parameter, since it can be
186      * deduced from the mine bitmap!
187      */
188     if (full)
189         len += sprintf(ret+len, "n%d", params->n);
190     if (full && !params->unique)
191         ret[len++] = 'a';
192     assert(len < lenof(ret));
193     ret[len] = '\0';
194
195     return dupstr(ret);
196 }
197
198 static config_item *game_configure(game_params *params)
199 {
200     config_item *ret;
201     char buf[80];
202
203     ret = snewn(5, config_item);
204
205     ret[0].name = "Width";
206     ret[0].type = C_STRING;
207     sprintf(buf, "%d", params->w);
208     ret[0].sval = dupstr(buf);
209     ret[0].ival = 0;
210
211     ret[1].name = "Height";
212     ret[1].type = C_STRING;
213     sprintf(buf, "%d", params->h);
214     ret[1].sval = dupstr(buf);
215     ret[1].ival = 0;
216
217     ret[2].name = "Mines";
218     ret[2].type = C_STRING;
219     sprintf(buf, "%d", params->n);
220     ret[2].sval = dupstr(buf);
221     ret[2].ival = 0;
222
223     ret[3].name = "Ensure solubility";
224     ret[3].type = C_BOOLEAN;
225     ret[3].sval = NULL;
226     ret[3].ival = params->unique;
227
228     ret[4].name = NULL;
229     ret[4].type = C_END;
230     ret[4].sval = NULL;
231     ret[4].ival = 0;
232
233     return ret;
234 }
235
236 static game_params *custom_params(config_item *cfg)
237 {
238     game_params *ret = snew(game_params);
239
240     ret->w = atoi(cfg[0].sval);
241     ret->h = atoi(cfg[1].sval);
242     ret->n = atoi(cfg[2].sval);
243     if (strchr(cfg[2].sval, '%'))
244         ret->n = ret->n * (ret->w * ret->h) / 100;
245     ret->unique = cfg[3].ival;
246
247     return ret;
248 }
249
250 static char *validate_params(game_params *params)
251 {
252     if (params->w <= 0 && params->h <= 0)
253         return "Width and height must both be greater than zero";
254     if (params->w <= 0)
255         return "Width must be greater than zero";
256     if (params->h <= 0)
257         return "Height must be greater than zero";
258     if (params->n > params->w * params->h - 9)
259         return "Too many mines for grid size";
260
261     /*
262      * FIXME: Need more constraints here. Not sure what the
263      * sensible limits for Minesweeper actually are. The limits
264      * probably ought to change, however, depending on uniqueness.
265      */
266
267     return NULL;
268 }
269
270 /* ----------------------------------------------------------------------
271  * Minesweeper solver, used to ensure the generated grids are
272  * solvable without having to take risks.
273  */
274
275 /*
276  * Count the bits in a word. Only needs to cope with 16 bits.
277  */
278 static int bitcount16(int word)
279 {
280     word = ((word & 0xAAAA) >> 1) + (word & 0x5555);
281     word = ((word & 0xCCCC) >> 2) + (word & 0x3333);
282     word = ((word & 0xF0F0) >> 4) + (word & 0x0F0F);
283     word = ((word & 0xFF00) >> 8) + (word & 0x00FF);
284
285     return word;
286 }
287
288 /*
289  * We use a tree234 to store a large number of small localised
290  * sets, each with a mine count. We also keep some of those sets
291  * linked together into a to-do list.
292  */
293 struct set {
294     short x, y, mask, mines;
295     int todo;
296     struct set *prev, *next;
297 };
298
299 static int setcmp(void *av, void *bv)
300 {
301     struct set *a = (struct set *)av;
302     struct set *b = (struct set *)bv;
303
304     if (a->y < b->y)
305         return -1;
306     else if (a->y > b->y)
307         return +1;
308     else if (a->x < b->x)
309         return -1;
310     else if (a->x > b->x)
311         return +1;
312     else if (a->mask < b->mask)
313         return -1;
314     else if (a->mask > b->mask)
315         return +1;
316     else
317         return 0;
318 }
319
320 struct setstore {
321     tree234 *sets;
322     struct set *todo_head, *todo_tail;
323 };
324
325 static struct setstore *ss_new(void)
326 {
327     struct setstore *ss = snew(struct setstore);
328     ss->sets = newtree234(setcmp);
329     ss->todo_head = ss->todo_tail = NULL;
330     return ss;
331 }
332
333 /*
334  * Take two input sets, in the form (x,y,mask). Munge the first by
335  * taking either its intersection with the second or its difference
336  * with the second. Return the new mask part of the first set.
337  */
338 static int setmunge(int x1, int y1, int mask1, int x2, int y2, int mask2,
339                     int diff)
340 {
341     /*
342      * Adjust the second set so that it has the same x,y
343      * coordinates as the first.
344      */
345     if (abs(x2-x1) >= 3 || abs(y2-y1) >= 3) {
346         mask2 = 0;
347     } else {
348         while (x2 > x1) {
349             mask2 &= ~(4|32|256);
350             mask2 <<= 1;
351             x2--;
352         }
353         while (x2 < x1) {
354             mask2 &= ~(1|8|64);
355             mask2 >>= 1;
356             x2++;
357         }
358         while (y2 > y1) {
359             mask2 &= ~(64|128|256);
360             mask2 <<= 3;
361             y2--;
362         }
363         while (y2 < y1) {
364             mask2 &= ~(1|2|4);
365             mask2 >>= 3;
366             y2++;
367         }
368     }
369
370     /*
371      * Invert the second set if `diff' is set (we're after A &~ B
372      * rather than A & B).
373      */
374     if (diff)
375         mask2 ^= 511;
376
377     /*
378      * Now all that's left is a logical AND.
379      */
380     return mask1 & mask2;
381 }
382
383 static void ss_add_todo(struct setstore *ss, struct set *s)
384 {
385     if (s->todo)
386         return;                        /* already on it */
387
388 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
389     printf("adding set on todo list: %d,%d %03x %d\n",
390            s->x, s->y, s->mask, s->mines);
391 #endif
392
393     s->prev = ss->todo_tail;
394     if (s->prev)
395         s->prev->next = s;
396     else
397         ss->todo_head = s;
398     ss->todo_tail = s;
399     s->next = NULL;
400     s->todo = TRUE;
401 }
402
403 static void ss_add(struct setstore *ss, int x, int y, int mask, int mines)
404 {
405     struct set *s;
406
407     assert(mask != 0);
408
409     /*
410      * Normalise so that x and y are genuinely the bounding
411      * rectangle.
412      */
413     while (!(mask & (1|8|64)))
414         mask >>= 1, x++;
415     while (!(mask & (1|2|4)))
416         mask >>= 3, y++;
417
418     /*
419      * Create a set structure and add it to the tree.
420      */
421     s = snew(struct set);
422     s->x = x;
423     s->y = y;
424     s->mask = mask;
425     s->mines = mines;
426     s->todo = FALSE;
427     if (add234(ss->sets, s) != s) {
428         /*
429          * This set already existed! Free it and return.
430          */
431         sfree(s);
432         return;
433     }
434
435     /*
436      * We've added a new set to the tree, so put it on the todo
437      * list.
438      */
439     ss_add_todo(ss, s);
440 }
441
442 static void ss_remove(struct setstore *ss, struct set *s)
443 {
444     struct set *next = s->next, *prev = s->prev;
445
446 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
447     printf("removing set %d,%d %03x\n", s->x, s->y, s->mask);
448 #endif
449     /*
450      * Remove s from the todo list.
451      */
452     if (prev)
453         prev->next = next;
454     else if (s == ss->todo_head)
455         ss->todo_head = next;
456
457     if (next)
458         next->prev = prev;
459     else if (s == ss->todo_tail)
460         ss->todo_tail = prev;
461
462     s->todo = FALSE;
463
464     /*
465      * Remove s from the tree.
466      */
467     del234(ss->sets, s);
468
469     /*
470      * Destroy the actual set structure.
471      */
472     sfree(s);
473 }
474
475 /*
476  * Return a dynamically allocated list of all the sets which
477  * overlap a provided input set.
478  */
479 static struct set **ss_overlap(struct setstore *ss, int x, int y, int mask)
480 {
481     struct set **ret = NULL;
482     int nret = 0, retsize = 0;
483     int xx, yy;
484
485     for (xx = x-3; xx < x+3; xx++)
486         for (yy = y-3; yy < y+3; yy++) {
487             struct set stmp, *s;
488             int pos;
489
490             /*
491              * Find the first set with these top left coordinates.
492              */
493             stmp.x = xx;
494             stmp.y = yy;
495             stmp.mask = 0;
496
497             if (findrelpos234(ss->sets, &stmp, NULL, REL234_GE, &pos)) {
498                 while ((s = index234(ss->sets, pos)) != NULL &&
499                        s->x == xx && s->y == yy) {
500                     /*
501                      * This set potentially overlaps the input one.
502                      * Compute the intersection to see if they
503                      * really overlap, and add it to the list if
504                      * so.
505                      */
506                     if (setmunge(x, y, mask, s->x, s->y, s->mask, FALSE)) {
507                         /*
508                          * There's an overlap.
509                          */
510                         if (nret >= retsize) {
511                             retsize = nret + 32;
512                             ret = sresize(ret, retsize, struct set *);
513                         }
514                         ret[nret++] = s;
515                     }
516
517                     pos++;
518                 }
519             }
520         }
521
522     ret = sresize(ret, nret+1, struct set *);
523     ret[nret] = NULL;
524
525     return ret;
526 }
527
528 /*
529  * Get an element from the head of the set todo list.
530  */
531 static struct set *ss_todo(struct setstore *ss)
532 {
533     if (ss->todo_head) {
534         struct set *ret = ss->todo_head;
535         ss->todo_head = ret->next;
536         if (ss->todo_head)
537             ss->todo_head->prev = NULL;
538         else
539             ss->todo_tail = NULL;
540         ret->next = ret->prev = NULL;
541         ret->todo = FALSE;
542         return ret;
543     } else {
544         return NULL;
545     }
546 }
547
548 struct squaretodo {
549     int *next;
550     int head, tail;
551 };
552
553 static void std_add(struct squaretodo *std, int i)
554 {
555     if (std->tail >= 0)
556         std->next[std->tail] = i;
557     else
558         std->head = i;
559     std->tail = i;
560     std->next[i] = -1;
561 }
562
563 static void known_squares(int w, int h, struct squaretodo *std, char *grid,
564                           int (*open)(void *ctx, int x, int y), void *openctx,
565                           int x, int y, int mask, int mine)
566 {
567     int xx, yy, bit;
568
569     bit = 1;
570
571     for (yy = 0; yy < 3; yy++)
572         for (xx = 0; xx < 3; xx++) {
573             if (mask & bit) {
574                 int i = (y + yy) * w + (x + xx);
575
576                 /*
577                  * It's possible that this square is _already_
578                  * known, in which case we don't try to add it to
579                  * the list twice.
580                  */
581                 if (grid[i] == -2) {
582
583                     if (mine) {
584                         grid[i] = -1;   /* and don't open it! */
585                     } else {
586                         grid[i] = open(openctx, x + xx, y + yy);
587                         assert(grid[i] != -1);   /* *bang* */
588                     }
589                     std_add(std, i);
590
591                 }
592             }
593             bit <<= 1;
594         }
595 }
596
597 /*
598  * This is data returned from the `perturb' function. It details
599  * which squares have become mines and which have become clear. The
600  * solver is (of course) expected to honourably not use that
601  * knowledge directly, but to efficently adjust its internal data
602  * structures and proceed based on only the information it
603  * legitimately has.
604  */
605 struct perturbation {
606     int x, y;
607     int delta;                         /* +1 == become a mine; -1 == cleared */
608 };
609 struct perturbations {
610     int n;
611     struct perturbation *changes;
612 };
613
614 /*
615  * Main solver entry point. You give it a grid of existing
616  * knowledge (-1 for a square known to be a mine, 0-8 for empty
617  * squares with a given number of neighbours, -2 for completely
618  * unknown), plus a function which you can call to open new squares
619  * once you're confident of them. It fills in as much more of the
620  * grid as it can.
621  * 
622  * Return value is:
623  * 
624  *  - -1 means deduction stalled and nothing could be done
625  *  - 0 means deduction succeeded fully
626  *  - >0 means deduction succeeded but some number of perturbation
627  *    steps were required; the exact return value is the number of
628  *    perturb calls.
629  */
630 static int minesolve(int w, int h, int n, char *grid,
631                      int (*open)(void *ctx, int x, int y),
632                      struct perturbations *(*perturb)(void *ctx, char *grid,
633                                                       int x, int y, int mask),
634                      void *ctx, random_state *rs)
635 {
636     struct setstore *ss = ss_new();
637     struct set **list;
638     struct squaretodo astd, *std = &astd;
639     int x, y, i, j;
640     int nperturbs = 0;
641
642     /*
643      * Set up a linked list of squares with known contents, so that
644      * we can process them one by one.
645      */
646     std->next = snewn(w*h, int);
647     std->head = std->tail = -1;
648
649     /*
650      * Initialise that list with all known squares in the input
651      * grid.
652      */
653     for (y = 0; y < h; y++) {
654         for (x = 0; x < w; x++) {
655             i = y*w+x;
656             if (grid[i] != -2)
657                 std_add(std, i);
658         }
659     }
660
661     /*
662      * Main deductive loop.
663      */
664     while (1) {
665         int done_something = FALSE;
666         struct set *s;
667
668         /*
669          * If there are any known squares on the todo list, process
670          * them and construct a set for each.
671          */
672         while (std->head != -1) {
673             i = std->head;
674 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
675             printf("known square at %d,%d [%d]\n", i%w, i/w, grid[i]);
676 #endif
677             std->head = std->next[i];
678             if (std->head == -1)
679                 std->tail = -1;
680
681             x = i % w;
682             y = i / w;
683
684             if (grid[i] >= 0) {
685                 int dx, dy, mines, bit, val;
686 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
687                 printf("creating set around this square\n");
688 #endif
689                 /*
690                  * Empty square. Construct the set of non-known squares
691                  * around this one, and determine its mine count.
692                  */
693                 mines = grid[i];
694                 bit = 1;
695                 val = 0;
696                 for (dy = -1; dy <= +1; dy++) {
697                     for (dx = -1; dx <= +1; dx++) {
698 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
699                         printf("grid %d,%d = %d\n", x+dx, y+dy, grid[i+dy*w+dx]);
700 #endif
701                         if (x+dx < 0 || x+dx >= w || y+dy < 0 || y+dy >= h)
702                             /* ignore this one */;
703                         else if (grid[i+dy*w+dx] == -1)
704                             mines--;
705                         else if (grid[i+dy*w+dx] == -2)
706                             val |= bit;
707                         bit <<= 1;
708                     }
709                 }
710                 if (val)
711                     ss_add(ss, x-1, y-1, val, mines);
712             }
713
714             /*
715              * Now, whether the square is empty or full, we must
716              * find any set which contains it and replace it with
717              * one which does not.
718              */
719             {
720 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
721                 printf("finding sets containing known square %d,%d\n", x, y);
722 #endif
723                 list = ss_overlap(ss, x, y, 1);
724
725                 for (j = 0; list[j]; j++) {
726                     int newmask, newmines;
727
728                     s = list[j];
729
730                     /*
731                      * Compute the mask for this set minus the
732                      * newly known square.
733                      */
734                     newmask = setmunge(s->x, s->y, s->mask, x, y, 1, TRUE);
735
736                     /*
737                      * Compute the new mine count.
738                      */
739                     newmines = s->mines - (grid[i] == -1);
740
741                     /*
742                      * Insert the new set into the collection,
743                      * unless it's been whittled right down to
744                      * nothing.
745                      */
746                     if (newmask)
747                         ss_add(ss, s->x, s->y, newmask, newmines);
748
749                     /*
750                      * Destroy the old one; it is actually obsolete.
751                      */
752                     ss_remove(ss, s);
753                 }
754
755                 sfree(list);
756             }
757
758             /*
759              * Marking a fresh square as known certainly counts as
760              * doing something.
761              */
762             done_something = TRUE;
763         }
764
765         /*
766          * Now pick a set off the to-do list and attempt deductions
767          * based on it.
768          */
769         if ((s = ss_todo(ss)) != NULL) {
770
771 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
772             printf("set to do: %d,%d %03x %d\n", s->x, s->y, s->mask, s->mines);
773 #endif
774             /*
775              * Firstly, see if this set has a mine count of zero or
776              * of its own cardinality.
777              */
778             if (s->mines == 0 || s->mines == bitcount16(s->mask)) {
779                 /*
780                  * If so, we can immediately mark all the squares
781                  * in the set as known.
782                  */
783 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
784                 printf("easy\n");
785 #endif
786                 known_squares(w, h, std, grid, open, ctx,
787                               s->x, s->y, s->mask, (s->mines != 0));
788
789                 /*
790                  * Having done that, we need do nothing further
791                  * with this set; marking all the squares in it as
792                  * known will eventually eliminate it, and will
793                  * also permit further deductions about anything
794                  * that overlaps it.
795                  */
796                 continue;
797             }
798
799             /*
800              * Failing that, we now search through all the sets
801              * which overlap this one.
802              */
803             list = ss_overlap(ss, s->x, s->y, s->mask);
804
805             for (j = 0; list[j]; j++) {
806                 struct set *s2 = list[j];
807                 int swing, s2wing, swc, s2wc;
808
809                 /*
810                  * Find the non-overlapping parts s2-s and s-s2,
811                  * and their cardinalities.
812                  * 
813                  * I'm going to refer to these parts as `wings'
814                  * surrounding the central part common to both
815                  * sets. The `s wing' is s-s2; the `s2 wing' is
816                  * s2-s.
817                  */
818                 swing = setmunge(s->x, s->y, s->mask, s2->x, s2->y, s2->mask,
819                                  TRUE);
820                 s2wing = setmunge(s2->x, s2->y, s2->mask, s->x, s->y, s->mask,
821                                  TRUE);
822                 swc = bitcount16(swing);
823                 s2wc = bitcount16(s2wing);
824
825                 /*
826                  * If one set has more mines than the other, and
827                  * the number of extra mines is equal to the
828                  * cardinality of that set's wing, then we can mark
829                  * every square in the wing as a known mine, and
830                  * every square in the other wing as known clear.
831                  */
832                 if (swc == s->mines - s2->mines ||
833                     s2wc == s2->mines - s->mines) {
834                     known_squares(w, h, std, grid, open, ctx,
835                                   s->x, s->y, swing,
836                                   (swc == s->mines - s2->mines));
837                     known_squares(w, h, std, grid, open, ctx,
838                                   s2->x, s2->y, s2wing,
839                                   (s2wc == s2->mines - s->mines));
840                     continue;
841                 }
842
843                 /*
844                  * Failing that, see if one set is a subset of the
845                  * other. If so, we can divide up the mine count of
846                  * the larger set between the smaller set and its
847                  * complement, even if neither smaller set ends up
848                  * being immediately clearable.
849                  */
850                 if (swc == 0 && s2wc != 0) {
851                     /* s is a subset of s2. */
852                     assert(s2->mines > s->mines);
853                     ss_add(ss, s2->x, s2->y, s2wing, s2->mines - s->mines);
854                 } else if (s2wc == 0 && swc != 0) {
855                     /* s2 is a subset of s. */
856                     assert(s->mines > s2->mines);
857                     ss_add(ss, s->x, s->y, swing, s->mines - s2->mines);
858                 }
859             }
860
861             sfree(list);
862
863             /*
864              * In this situation we have definitely done
865              * _something_, even if it's only reducing the size of
866              * our to-do list.
867              */
868             done_something = TRUE;
869         } else if (n >= 0) {
870             /*
871              * We have nothing left on our todo list, which means
872              * all localised deductions have failed. Our next step
873              * is to resort to global deduction based on the total
874              * mine count. This is computationally expensive
875              * compared to any of the above deductions, which is
876              * why we only ever do it when all else fails, so that
877              * hopefully it won't have to happen too often.
878              * 
879              * If you pass n<0 into this solver, that informs it
880              * that you do not know the total mine count, so it
881              * won't even attempt these deductions.
882              */
883
884             int minesleft, squaresleft;
885             int nsets, setused[10], cursor;
886
887             /*
888              * Start by scanning the current grid state to work out
889              * how many unknown squares we still have, and how many
890              * mines are to be placed in them.
891              */
892             squaresleft = 0;
893             minesleft = n;
894             for (i = 0; i < w*h; i++) {
895                 if (grid[i] == -1)
896                     minesleft--;
897                 else if (grid[i] == -2)
898                     squaresleft++;
899             }
900
901 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
902             printf("global deduction time: squaresleft=%d minesleft=%d\n",
903                    squaresleft, minesleft);
904             for (y = 0; y < h; y++) {
905                 for (x = 0; x < w; x++) {
906                     int v = grid[y*w+x];
907                     if (v == -1)
908                         putchar('*');
909                     else if (v == -2)
910                         putchar('?');
911                     else if (v == 0)
912                         putchar('-');
913                     else
914                         putchar('0' + v);
915                 }
916                 putchar('\n');
917             }
918 #endif
919
920             /*
921              * If there _are_ no unknown squares, we have actually
922              * finished.
923              */
924             if (squaresleft == 0) {
925                 assert(minesleft == 0);
926                 break;
927             }
928
929             /*
930              * First really simple case: if there are no more mines
931              * left, or if there are exactly as many mines left as
932              * squares to play them in, then it's all easy.
933              */
934             if (minesleft == 0 || minesleft == squaresleft) {
935                 for (i = 0; i < w*h; i++)
936                     if (grid[i] == -2)
937                         known_squares(w, h, std, grid, open, ctx,
938                                       i % w, i / w, 1, minesleft != 0);
939                 continue;              /* now go back to main deductive loop */
940             }
941
942             /*
943              * Failing that, we have to do some _real_ work.
944              * Ideally what we do here is to try every single
945              * combination of the currently available sets, in an
946              * attempt to find a disjoint union (i.e. a set of
947              * squares with a known mine count between them) such
948              * that the remaining unknown squares _not_ contained
949              * in that union either contain no mines or are all
950              * mines.
951              * 
952              * Actually enumerating all 2^n possibilities will get
953              * a bit slow for large n, so I artificially cap this
954              * recursion at n=10 to avoid too much pain.
955              */
956             nsets = count234(ss->sets);
957             if (nsets <= lenof(setused)) {
958                 /*
959                  * Doing this with actual recursive function calls
960                  * would get fiddly because a load of local
961                  * variables from this function would have to be
962                  * passed down through the recursion. So instead
963                  * I'm going to use a virtual recursion within this
964                  * function. The way this works is:
965                  * 
966                  *  - we have an array `setused', such that
967                  *    setused[n] is 0 or 1 depending on whether set
968                  *    n is currently in the union we are
969                  *    considering.
970                  * 
971                  *  - we have a value `cursor' which indicates how
972                  *    much of `setused' we have so far filled in.
973                  *    It's conceptually the recursion depth.
974                  * 
975                  * We begin by setting `cursor' to zero. Then:
976                  * 
977                  *  - if cursor can advance, we advance it by one.
978                  *    We set the value in `setused' that it went
979                  *    past to 1 if that set is disjoint from
980                  *    anything else currently in `setused', or to 0
981                  *    otherwise.
982                  * 
983                  *  - If cursor cannot advance because it has
984                  *    reached the end of the setused list, then we
985                  *    have a maximal disjoint union. Check to see
986                  *    whether its mine count has any useful
987                  *    properties. If so, mark all the squares not
988                  *    in the union as known and terminate.
989                  * 
990                  *  - If cursor has reached the end of setused and
991                  *    the algorithm _hasn't_ terminated, back
992                  *    cursor up to the nearest 1, turn it into a 0
993                  *    and advance cursor just past it.
994                  * 
995                  *  - If we attempt to back up to the nearest 1 and
996                  *    there isn't one at all, then we have gone
997                  *    through all disjoint unions of sets in the
998                  *    list and none of them has been helpful, so we
999                  *    give up.
1000                  */
1001                 struct set *sets[lenof(setused)];
1002                 for (i = 0; i < nsets; i++)
1003                     sets[i] = index234(ss->sets, i);
1004
1005                 cursor = 0;
1006                 while (1) {
1007
1008                     if (cursor < nsets) {
1009                         int ok = TRUE;
1010
1011                         /* See if any existing set overlaps this one. */
1012                         for (i = 0; i < cursor; i++)
1013                             if (setused[i] &&
1014                                 setmunge(sets[cursor]->x,
1015                                          sets[cursor]->y,
1016                                          sets[cursor]->mask,
1017                                          sets[i]->x, sets[i]->y, sets[i]->mask,
1018                                          FALSE)) {
1019                                 ok = FALSE;
1020                                 break;
1021                             }
1022
1023                         if (ok) {
1024                             /*
1025                              * We're adding this set to our union,
1026                              * so adjust minesleft and squaresleft
1027                              * appropriately.
1028                              */
1029                             minesleft -= sets[cursor]->mines;
1030                             squaresleft -= bitcount16(sets[cursor]->mask);
1031                         }
1032
1033                         setused[cursor++] = ok;
1034                     } else {
1035 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
1036                         printf("trying a set combination with %d %d\n",
1037                                squaresleft, minesleft);
1038 #endif /* SOLVER_DIAGNOSTICS */
1039
1040                         /*
1041                          * We've reached the end. See if we've got
1042                          * anything interesting.
1043                          */
1044                         if (squaresleft > 0 &&
1045                             (minesleft == 0 || minesleft == squaresleft)) {
1046                             /*
1047                              * We have! There is at least one
1048                              * square not contained within the set
1049                              * union we've just found, and we can
1050                              * deduce that either all such squares
1051                              * are mines or all are not (depending
1052                              * on whether minesleft==0). So now all
1053                              * we have to do is actually go through
1054                              * the grid, find those squares, and
1055                              * mark them.
1056                              */
1057                             for (i = 0; i < w*h; i++)
1058                                 if (grid[i] == -2) {
1059                                     int outside = TRUE;
1060                                     y = i / w;
1061                                     x = i % w;
1062                                     for (j = 0; j < nsets; j++)
1063                                         if (setused[j] &&
1064                                             setmunge(sets[j]->x, sets[j]->y,
1065                                                      sets[j]->mask, x, y, 1,
1066                                                      FALSE)) {
1067                                             outside = FALSE;
1068                                             break;
1069                                         }
1070                                     if (outside)
1071                                         known_squares(w, h, std, grid,
1072                                                       open, ctx,
1073                                                       x, y, 1, minesleft != 0);
1074                                 }
1075
1076                             done_something = TRUE;
1077                             break;     /* return to main deductive loop */
1078                         }
1079
1080                         /*
1081                          * If we reach here, then this union hasn't
1082                          * done us any good, so move on to the
1083                          * next. Backtrack cursor to the nearest 1,
1084                          * change it to a 0 and continue.
1085                          */
1086                         while (cursor-- >= 0 && !setused[cursor]);
1087                         if (cursor >= 0) {
1088                             assert(setused[cursor]);
1089
1090                             /*
1091                              * We're removing this set from our
1092                              * union, so re-increment minesleft and
1093                              * squaresleft.
1094                              */
1095                             minesleft += sets[cursor]->mines;
1096                             squaresleft += bitcount16(sets[cursor]->mask);
1097
1098                             setused[cursor++] = 0;
1099                         } else {
1100                             /*
1101                              * We've backtracked all the way to the
1102                              * start without finding a single 1,
1103                              * which means that our virtual
1104                              * recursion is complete and nothing
1105                              * helped.
1106                              */
1107                             break;
1108                         }
1109                     }
1110
1111                 }
1112
1113             }
1114         }
1115
1116         if (done_something)
1117             continue;
1118
1119 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
1120         /*
1121          * Dump the current known state of the grid.
1122          */
1123         printf("solver ran out of steam, ret=%d, grid:\n", nperturbs);
1124         for (y = 0; y < h; y++) {
1125             for (x = 0; x < w; x++) {
1126                 int v = grid[y*w+x];
1127                 if (v == -1)
1128                     putchar('*');
1129                 else if (v == -2)
1130                     putchar('?');
1131                 else if (v == 0)
1132                     putchar('-');
1133                 else
1134                     putchar('0' + v);
1135             }
1136             putchar('\n');
1137         }
1138
1139         {
1140             struct set *s;
1141
1142             for (i = 0; (s = index234(ss->sets, i)) != NULL; i++)
1143                 printf("remaining set: %d,%d %03x %d\n", s->x, s->y, s->mask, s->mines);
1144         }
1145 #endif
1146
1147         /*
1148          * Now we really are at our wits' end as far as solving
1149          * this grid goes. Our only remaining option is to call
1150          * a perturb function and ask it to modify the grid to
1151          * make it easier.
1152          */
1153         if (perturb) {
1154             struct perturbations *ret;
1155             struct set *s;
1156
1157             nperturbs++;
1158
1159             /*
1160              * Choose a set at random from the current selection,
1161              * and ask the perturb function to either fill or empty
1162              * it.
1163              * 
1164              * If we have no sets at all, we must give up.
1165              */
1166             if (count234(ss->sets) == 0)
1167                 break;
1168             s = index234(ss->sets, random_upto(rs, count234(ss->sets)));
1169 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
1170             printf("perturbing on set %d,%d %03x\n", s->x, s->y, s->mask);
1171 #endif
1172             ret = perturb(ctx, grid, s->x, s->y, s->mask);
1173
1174             if (ret) {
1175                 assert(ret->n > 0);    /* otherwise should have been NULL */
1176
1177                 /*
1178                  * A number of squares have been fiddled with, and
1179                  * the returned structure tells us which. Adjust
1180                  * the mine count in any set which overlaps one of
1181                  * those squares, and put them back on the to-do
1182                  * list.
1183                  */
1184                 for (i = 0; i < ret->n; i++) {
1185 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
1186                     printf("perturbation %s mine at %d,%d\n",
1187                            ret->changes[i].delta > 0 ? "added" : "removed",
1188                            ret->changes[i].x, ret->changes[i].y);
1189 #endif
1190
1191                     list = ss_overlap(ss,
1192                                       ret->changes[i].x, ret->changes[i].y, 1);
1193
1194                     for (j = 0; list[j]; j++) {
1195                         list[j]->mines += ret->changes[i].delta;
1196                         ss_add_todo(ss, list[j]);
1197                     }
1198
1199                     sfree(list);
1200                 }
1201
1202                 /*
1203                  * Now free the returned data.
1204                  */
1205                 sfree(ret->changes);
1206                 sfree(ret);
1207
1208 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
1209                 /*
1210                  * Dump the current known state of the grid.
1211                  */
1212                 printf("state after perturbation:\n", nperturbs);
1213                 for (y = 0; y < h; y++) {
1214                     for (x = 0; x < w; x++) {
1215                         int v = grid[y*w+x];
1216                         if (v == -1)
1217                             putchar('*');
1218                         else if (v == -2)
1219                             putchar('?');
1220                         else if (v == 0)
1221                             putchar('-');
1222                         else
1223                             putchar('0' + v);
1224                     }
1225                     putchar('\n');
1226                 }
1227
1228                 {
1229                     struct set *s;
1230
1231                     for (i = 0; (s = index234(ss->sets, i)) != NULL; i++)
1232                         printf("remaining set: %d,%d %03x %d\n", s->x, s->y, s->mask, s->mines);
1233                 }
1234 #endif
1235
1236                 /*
1237                  * And now we can go back round the deductive loop.
1238                  */
1239                 continue;
1240             }
1241         }
1242
1243         /*
1244          * If we get here, even that didn't work (either we didn't
1245          * have a perturb function or it returned failure), so we
1246          * give up entirely.
1247          */
1248         break;
1249     }
1250
1251     /*
1252      * See if we've got any unknown squares left.
1253      */
1254     for (y = 0; y < h; y++)
1255         for (x = 0; x < w; x++)
1256             if (grid[y*w+x] == -2) {
1257                 nperturbs = -1;        /* failed to complete */
1258                 break;
1259             }
1260
1261     /*
1262      * Free the set list and square-todo list.
1263      */
1264     {
1265         struct set *s;
1266         while ((s = delpos234(ss->sets, 0)) != NULL)
1267             sfree(s);
1268         freetree234(ss->sets);
1269         sfree(ss);
1270         sfree(std->next);
1271     }
1272
1273     return nperturbs;
1274 }
1275
1276 /* ----------------------------------------------------------------------
1277  * Grid generator which uses the above solver.
1278  */
1279
1280 struct minectx {
1281     char *grid;
1282     int w, h;
1283     int sx, sy;
1284     random_state *rs;
1285 };
1286
1287 static int mineopen(void *vctx, int x, int y)
1288 {
1289     struct minectx *ctx = (struct minectx *)vctx;
1290     int i, j, n;
1291
1292     assert(x >= 0 && x < ctx->w && y >= 0 && y < ctx->h);
1293     if (ctx->grid[y * ctx->w + x])
1294         return -1;                     /* *bang* */
1295
1296     n = 0;
1297     for (i = -1; i <= +1; i++) {
1298         if (x + i < 0 || x + i >= ctx->w)
1299             continue;
1300         for (j = -1; j <= +1; j++) {
1301             if (y + j < 0 || y + j >= ctx->h)
1302                 continue;
1303             if (i == 0 && j == 0)
1304                 continue;
1305             if (ctx->grid[(y+j) * ctx->w + (x+i)])
1306                 n++;
1307         }
1308     }
1309
1310     return n;
1311 }
1312
1313 /* Structure used internally to mineperturb(). */
1314 struct square {
1315     int x, y, type, random;
1316 };
1317 static int squarecmp(const void *av, const void *bv)
1318 {
1319     const struct square *a = (const struct square *)av;
1320     const struct square *b = (const struct square *)bv;
1321     if (a->type < b->type)
1322         return -1;
1323     else if (a->type > b->type)
1324         return +1;
1325     else if (a->random < b->random)
1326         return -1;
1327     else if (a->random > b->random)
1328         return +1;
1329     else if (a->y < b->y)
1330         return -1;
1331     else if (a->y > b->y)
1332         return +1;
1333     else if (a->x < b->x)
1334         return -1;
1335     else if (a->x > b->x)
1336         return +1;
1337     return 0;
1338 }
1339
1340 static struct perturbations *mineperturb(void *vctx, char *grid,
1341                                          int setx, int sety, int mask)
1342 {
1343     struct minectx *ctx = (struct minectx *)vctx;
1344     struct square *sqlist;
1345     int x, y, dx, dy, i, n, nfull, nempty;
1346     struct square *tofill[9], *toempty[9], **todo;
1347     int ntofill, ntoempty, ntodo, dtodo, dset;
1348     struct perturbations *ret;
1349
1350     /*
1351      * Make a list of all the squares in the grid which we can
1352      * possibly use. This list should be in preference order, which
1353      * means
1354      * 
1355      *  - first, unknown squares on the boundary of known space
1356      *  - next, unknown squares beyond that boundary
1357      *  - as a very last resort, known squares, but not within one
1358      *    square of the starting position.
1359      * 
1360      * Each of these sections needs to be shuffled independently.
1361      * We do this by preparing list of all squares and then sorting
1362      * it with a random secondary key.
1363      */
1364     sqlist = snewn(ctx->w * ctx->h, struct square);
1365     n = 0;
1366     for (y = 0; y < ctx->h; y++)
1367         for (x = 0; x < ctx->w; x++) {
1368             /*
1369              * If this square is too near the starting position,
1370              * don't put it on the list at all.
1371              */
1372             if (abs(y - ctx->sy) <= 1 && abs(x - ctx->sx) <= 1)
1373                 continue;
1374
1375             /*
1376              * If this square is in the input set, also don't put
1377              * it on the list!
1378              */
1379             if (x >= setx && x < setx + 3 &&
1380                 y >= sety && y < sety + 3 &&
1381                 mask & (1 << ((y-sety)*3+(x-setx))))
1382                 continue;
1383
1384             sqlist[n].x = x;
1385             sqlist[n].y = y;
1386
1387             if (grid[y*ctx->w+x] != -2) {
1388                 sqlist[n].type = 3;    /* known square */
1389             } else {
1390                 /*
1391                  * Unknown square. Examine everything around it and
1392                  * see if it borders on any known squares. If it
1393                  * does, it's class 1, otherwise it's 2.
1394                  */
1395
1396                 sqlist[n].type = 2;
1397
1398                 for (dy = -1; dy <= +1; dy++)
1399                     for (dx = -1; dx <= +1; dx++)
1400                         if (x+dx >= 0 && x+dx < ctx->w &&
1401                             y+dy >= 0 && y+dy < ctx->h &&
1402                             grid[(y+dy)*ctx->w+(x+dx)] != -2) {
1403                             sqlist[n].type = 1;
1404                             break;
1405                         }
1406             }
1407
1408             /*
1409              * Finally, a random number to cause qsort to
1410              * shuffle within each group.
1411              */
1412             sqlist[n].random = random_bits(ctx->rs, 31);
1413
1414             n++;
1415         }
1416
1417     qsort(sqlist, n, sizeof(struct square), squarecmp);
1418
1419     /*
1420      * Now count up the number of full and empty squares in the set
1421      * we've been provided.
1422      */
1423     nfull = nempty = 0;
1424     for (dy = 0; dy < 3; dy++)
1425         for (dx = 0; dx < 3; dx++)
1426             if (mask & (1 << (dy*3+dx))) {
1427                 assert(setx+dx <= ctx->w);
1428                 assert(sety+dy <= ctx->h);
1429                 if (ctx->grid[(sety+dy)*ctx->w+(setx+dx)])
1430                     nfull++;
1431                 else
1432                     nempty++;
1433             }
1434
1435     /*
1436      * Now go through our sorted list until we find either `nfull'
1437      * empty squares, or `nempty' full squares; these will be
1438      * swapped with the appropriate squares in the set to either
1439      * fill or empty the set while keeping the same number of mines
1440      * overall.
1441      */
1442     ntofill = ntoempty = 0;
1443     for (i = 0; i < n; i++) {
1444         struct square *sq = &sqlist[i];
1445         if (ctx->grid[sq->y * ctx->w + sq->x])
1446             toempty[ntoempty++] = sq;
1447         else
1448             tofill[ntofill++] = sq;
1449         if (ntofill == nfull || ntoempty == nempty)
1450             break;
1451     }
1452
1453     /*
1454      * If this didn't work at all, I think we just give up.
1455      */
1456     if (ntofill != nfull && ntoempty != nempty) {
1457         sfree(sqlist);
1458         return NULL;
1459     }
1460
1461     /*
1462      * Now we're pretty much there. We need to either
1463      *  (a) put a mine in each of the empty squares in the set, and
1464      *      take one out of each square in `toempty'
1465      *  (b) take a mine out of each of the full squares in the set,
1466      *      and put one in each square in `tofill'
1467      * depending on which one we've found enough squares to do.
1468      * 
1469      * So we start by constructing our list of changes to return to
1470      * the solver, so that it can update its data structures
1471      * efficiently rather than having to rescan the whole grid.
1472      */
1473     ret = snew(struct perturbations);
1474     if (ntofill == nfull) {
1475         todo = tofill;
1476         ntodo = ntofill;
1477         dtodo = +1;
1478         dset = -1;
1479     } else {
1480         todo = toempty;
1481         ntodo = ntoempty;
1482         dtodo = -1;
1483         dset = +1;
1484     }
1485     ret->n = 2 * ntodo;
1486     ret->changes = snewn(ret->n, struct perturbation);
1487     for (i = 0; i < ntodo; i++) {
1488         ret->changes[i].x = todo[i]->x;
1489         ret->changes[i].y = todo[i]->y;
1490         ret->changes[i].delta = dtodo;
1491     }
1492     /* now i == ntodo */
1493     for (dy = 0; dy < 3; dy++)
1494         for (dx = 0; dx < 3; dx++)
1495             if (mask & (1 << (dy*3+dx))) {
1496                 int currval = (ctx->grid[(sety+dy)*ctx->w+(setx+dx)] ? +1 : -1);
1497                 if (dset == -currval) {
1498                     ret->changes[i].x = setx + dx;
1499                     ret->changes[i].y = sety + dy;
1500                     ret->changes[i].delta = dset;
1501                     i++;
1502                 }
1503             }
1504     assert(i == ret->n);
1505
1506     sfree(sqlist);
1507
1508     /*
1509      * Having set up the precise list of changes we're going to
1510      * make, we now simply make them and return.
1511      */
1512     for (i = 0; i < ret->n; i++) {
1513         int delta;
1514
1515         x = ret->changes[i].x;
1516         y = ret->changes[i].y;
1517         delta = ret->changes[i].delta;
1518
1519         /*
1520          * Check we're not trying to add an existing mine or remove
1521          * an absent one.
1522          */
1523         assert((delta < 0) ^ (ctx->grid[y*ctx->w+x] == 0));
1524
1525         /*
1526          * Actually make the change.
1527          */
1528         ctx->grid[y*ctx->w+x] = (delta > 0);
1529
1530         /*
1531          * Update any numbers already present in the grid.
1532          */
1533         for (dy = -1; dy <= +1; dy++)
1534             for (dx = -1; dx <= +1; dx++)
1535                 if (x+dx >= 0 && x+dx < ctx->w &&
1536                     y+dy >= 0 && y+dy < ctx->h &&
1537                     grid[(y+dy)*ctx->w+(x+dx)] != -2) {
1538                     if (dx == 0 && dy == 0) {
1539                         /*
1540                          * The square itself is marked as known in
1541                          * the grid. Mark it as a mine if it's a
1542                          * mine, or else work out its number.
1543                          */
1544                         if (delta > 0) {
1545                             grid[y*ctx->w+x] = -1;
1546                         } else {
1547                             int dx2, dy2, minecount = 0;
1548                             for (dy2 = -1; dy2 <= +1; dy2++)
1549                                 for (dx2 = -1; dx2 <= +1; dx2++)
1550                                     if (x+dx2 >= 0 && x+dx2 < ctx->w &&
1551                                         y+dy2 >= 0 && y+dy2 < ctx->h &&
1552                                         ctx->grid[(y+dy2)*ctx->w+(x+dx2)])
1553                                         minecount++;
1554                             grid[y*ctx->w+x] = minecount;
1555                         }
1556                     } else {
1557                         if (grid[(y+dy)*ctx->w+(x+dx)] >= 0)
1558                             grid[(y+dy)*ctx->w+(x+dx)] += delta;
1559                     }
1560                 }
1561     }
1562
1563 #ifdef GENERATION_DIAGNOSTICS
1564     {
1565         int yy, xx;
1566         printf("grid after perturbing:\n");
1567         for (yy = 0; yy < ctx->h; yy++) {
1568             for (xx = 0; xx < ctx->w; xx++) {
1569                 int v = ctx->grid[yy*ctx->w+xx];
1570                 if (yy == ctx->sy && xx == ctx->sx) {
1571                     assert(!v);
1572                     putchar('S');
1573                 } else if (v) {
1574                     putchar('*');
1575                 } else {
1576                     putchar('-');
1577                 }
1578             }
1579             putchar('\n');
1580         }
1581         printf("\n");
1582     }
1583 #endif
1584
1585     return ret;
1586 }
1587
1588 static char *minegen(int w, int h, int n, int x, int y, int unique,
1589                      random_state *rs)
1590 {
1591     char *ret = snewn(w*h, char);
1592     int success;
1593
1594     do {
1595         success = FALSE;
1596
1597         memset(ret, 0, w*h);
1598
1599         /*
1600          * Start by placing n mines, none of which is at x,y or within
1601          * one square of it.
1602          */
1603         {
1604             int *tmp = snewn(w*h, int);
1605             int i, j, k, nn;
1606
1607             /*
1608              * Write down the list of possible mine locations.
1609              */
1610             k = 0;
1611             for (i = 0; i < h; i++)
1612                 for (j = 0; j < w; j++)
1613                     if (abs(i - y) > 1 || abs(j - x) > 1)
1614                         tmp[k++] = i*w+j;
1615
1616             /*
1617              * Now pick n off the list at random.
1618              */
1619             nn = n;
1620             while (nn-- > 0) {
1621                 i = random_upto(rs, k);
1622                 ret[tmp[i]] = 1;
1623                 tmp[i] = tmp[--k];
1624             }
1625
1626             sfree(tmp);
1627         }
1628
1629 #ifdef GENERATION_DIAGNOSTICS
1630         {
1631             int yy, xx;
1632             printf("grid after initial generation:\n");
1633             for (yy = 0; yy < h; yy++) {
1634                 for (xx = 0; xx < w; xx++) {
1635                     int v = ret[yy*w+xx];
1636                     if (yy == y && xx == x) {
1637                         assert(!v);
1638                         putchar('S');
1639                     } else if (v) {
1640                         putchar('*');
1641                     } else {
1642                         putchar('-');
1643                     }
1644                 }
1645                 putchar('\n');
1646             }
1647             printf("\n");
1648         }
1649 #endif
1650
1651         /*
1652          * Now set up a results grid to run the solver in, and a
1653          * context for the solver to open squares. Then run the solver
1654          * repeatedly; if the number of perturb steps ever goes up or
1655          * it ever returns -1, give up completely.
1656          *
1657          * We bypass this bit if we're not after a unique grid.
1658          */
1659         if (unique) {
1660             char *solvegrid = snewn(w*h, char);
1661             struct minectx actx, *ctx = &actx;
1662             int solveret, prevret = -2;
1663
1664             ctx->grid = ret;
1665             ctx->w = w;
1666             ctx->h = h;
1667             ctx->sx = x;
1668             ctx->sy = y;
1669             ctx->rs = rs;
1670
1671             while (1) {
1672                 memset(solvegrid, -2, w*h);
1673                 solvegrid[y*w+x] = mineopen(ctx, x, y);
1674                 assert(solvegrid[y*w+x] == 0); /* by deliberate arrangement */
1675
1676                 solveret =
1677                     minesolve(w, h, n, solvegrid, mineopen, mineperturb, ctx, rs);
1678                 if (solveret < 0 || (prevret >= 0 && solveret >= prevret)) {
1679                     success = FALSE;
1680                     break;
1681                 } else if (solveret == 0) {
1682                     success = TRUE;
1683                     break;
1684                 }
1685             }
1686
1687             sfree(solvegrid);
1688         } else {
1689             success = TRUE;
1690         }
1691
1692     } while (!success);
1693
1694     return ret;
1695 }
1696
1697 /*
1698  * The Mines game descriptions contain the location of every mine,
1699  * and can therefore be used to cheat.
1700  * 
1701  * It would be pointless to attempt to _prevent_ this form of
1702  * cheating by encrypting the description, since Mines is
1703  * open-source so anyone can find out the encryption key. However,
1704  * I think it is worth doing a bit of gentle obfuscation to prevent
1705  * _accidental_ spoilers: if you happened to note that the game ID
1706  * starts with an F, for example, you might be unable to put the
1707  * knowledge of those mines out of your mind while playing. So,
1708  * just as discussions of film endings are rot13ed to avoid
1709  * spoiling it for people who don't want to be told, we apply a
1710  * keyless, reversible, but visually completely obfuscatory masking
1711  * function to the mine bitmap.
1712  */
1713 static void obfuscate_bitmap(unsigned char *bmp, int bits, int decode)
1714 {
1715     int bytes, firsthalf, secondhalf;
1716     struct step {
1717         unsigned char *seedstart;
1718         int seedlen;
1719         unsigned char *targetstart;
1720         int targetlen;
1721     } steps[2];
1722     int i, j;
1723
1724     /*
1725      * My obfuscation algorithm is similar in concept to the OAEP
1726      * encoding used in some forms of RSA. Here's a specification
1727      * of it:
1728      * 
1729      *  + We have a `masking function' which constructs a stream of
1730      *    pseudorandom bytes from a seed of some number of input
1731      *    bytes.
1732      * 
1733      *  + We pad out our input bit stream to a whole number of
1734      *    bytes by adding up to 7 zero bits on the end. (In fact
1735      *    the bitmap passed as input to this function will already
1736      *    have had this done in practice.)
1737      * 
1738      *  + We divide the _byte_ stream exactly in half, rounding the
1739      *    half-way position _down_. So an 81-bit input string, for
1740      *    example, rounds up to 88 bits or 11 bytes, and then
1741      *    dividing by two gives 5 bytes in the first half and 6 in
1742      *    the second half.
1743      * 
1744      *  + We generate a mask from the second half of the bytes, and
1745      *    XOR it over the first half.
1746      * 
1747      *  + We generate a mask from the (encoded) first half of the
1748      *    bytes, and XOR it over the second half. Any null bits at
1749      *    the end which were added as padding are cleared back to
1750      *    zero even if this operation would have made them nonzero.
1751      * 
1752      * To de-obfuscate, the steps are precisely the same except
1753      * that the final two are reversed.
1754      * 
1755      * Finally, our masking function. Given an input seed string of
1756      * bytes, the output mask consists of concatenating the SHA-1
1757      * hashes of the seed string and successive decimal integers,
1758      * starting from 0.
1759      */
1760
1761     bytes = (bits + 7) / 8;
1762     firsthalf = bytes / 2;
1763     secondhalf = bytes - firsthalf;
1764
1765     steps[decode ? 1 : 0].seedstart = bmp + firsthalf;
1766     steps[decode ? 1 : 0].seedlen = secondhalf;
1767     steps[decode ? 1 : 0].targetstart = bmp;
1768     steps[decode ? 1 : 0].targetlen = firsthalf;
1769
1770     steps[decode ? 0 : 1].seedstart = bmp;
1771     steps[decode ? 0 : 1].seedlen = firsthalf;
1772     steps[decode ? 0 : 1].targetstart = bmp + firsthalf;
1773     steps[decode ? 0 : 1].targetlen = secondhalf;
1774
1775     for (i = 0; i < 2; i++) {
1776         SHA_State base, final;
1777         unsigned char digest[20];
1778         char numberbuf[80];
1779         int digestpos = 20, counter = 0;
1780
1781         SHA_Init(&base);
1782         SHA_Bytes(&base, steps[i].seedstart, steps[i].seedlen);
1783
1784         for (j = 0; j < steps[i].targetlen; j++) {
1785             if (digestpos >= 20) {
1786                 sprintf(numberbuf, "%d", counter++);
1787                 final = base;
1788                 SHA_Bytes(&final, numberbuf, strlen(numberbuf));
1789                 SHA_Final(&final, digest);
1790                 digestpos = 0;
1791             }
1792             steps[i].targetstart[j] ^= digest[digestpos]++;
1793         }
1794
1795         /*
1796          * Mask off the pad bits in the final byte after both steps.
1797          */
1798         if (bits % 8)
1799             bmp[bits / 8] &= 0xFF & (0xFF00 >> (bits % 8));
1800     }
1801 }
1802
1803 static char *new_mine_layout(int w, int h, int n, int x, int y, int unique,
1804                              random_state *rs, char **game_desc)
1805 {
1806     char *grid, *ret, *p;
1807     unsigned char *bmp;
1808     int i, area;
1809
1810     grid = minegen(w, h, n, x, y, unique, rs);
1811
1812     if (game_desc) {
1813         /*
1814          * Set up the mine bitmap and obfuscate it.
1815          */
1816         area = w * h;
1817         bmp = snewn((area + 7) / 8, unsigned char);
1818         memset(bmp, 0, (area + 7) / 8);
1819         for (i = 0; i < area; i++) {
1820             if (grid[i])
1821                 bmp[i / 8] |= 0x80 >> (i % 8);
1822         }
1823         obfuscate_bitmap(bmp, area, FALSE);
1824
1825         /*
1826          * Now encode the resulting bitmap in hex. We can work to
1827          * nibble rather than byte granularity, since the obfuscation
1828          * function guarantees to return a bit string of the same
1829          * length as its input.
1830          */
1831         ret = snewn((area+3)/4 + 100, char);
1832         p = ret + sprintf(ret, "%d,%d,m", x, y);   /* 'm' == masked */
1833         for (i = 0; i < (area+3)/4; i++) {
1834             int v = bmp[i/2];
1835             if (i % 2 == 0)
1836                 v >>= 4;
1837             *p++ = "0123456789abcdef"[v & 0xF];
1838         }
1839         *p = '\0';
1840
1841         sfree(bmp);
1842
1843         *game_desc = ret;
1844     }   
1845
1846     return grid;
1847 }
1848
1849 static char *new_game_desc(game_params *params, random_state *rs,
1850                            game_aux_info **aux)
1851 {
1852 #ifdef PREOPENED
1853     int x = random_upto(rs, params->w);
1854     int y = random_upto(rs, params->h);
1855     char *grid, *desc;
1856
1857     grid = new_mine_layout(params->w, params->h, params->n,
1858                            x, y, params->unique, rs);
1859 #else
1860     char *rsdesc, *desc;
1861
1862     rsdesc = random_state_encode(rs);
1863     desc = snewn(strlen(rsdesc) + 100, char);
1864     sprintf(desc, "r%d,%c,%s", params->n, params->unique ? 'u' : 'a', rsdesc);
1865     sfree(rsdesc);
1866     return desc;
1867 #endif
1868 }
1869
1870 static void game_free_aux_info(game_aux_info *aux)
1871 {
1872     assert(!"Shouldn't happen");
1873 }
1874
1875 static char *validate_desc(game_params *params, char *desc)
1876 {
1877     int wh = params->w * params->h;
1878     int x, y;
1879
1880     if (*desc == 'r') {
1881         if (!*desc || !isdigit((unsigned char)*desc))
1882             return "No initial mine count in game description";
1883         while (*desc && isdigit((unsigned char)*desc))
1884             desc++;                    /* skip over mine count */
1885         if (*desc != ',')
1886             return "No ',' after initial x-coordinate in game description";
1887         desc++;
1888         if (*desc != 'u' && *desc != 'a')
1889             return "No uniqueness specifier in game description";
1890         desc++;
1891         if (*desc != ',')
1892             return "No ',' after uniqueness specifier in game description";
1893         /* now ignore the rest */
1894     } else {
1895         if (!*desc || !isdigit((unsigned char)*desc))
1896             return "No initial x-coordinate in game description";
1897         x = atoi(desc);
1898         if (x < 0 || x >= params->w)
1899             return "Initial x-coordinate was out of range";
1900         while (*desc && isdigit((unsigned char)*desc))
1901             desc++;                    /* skip over x coordinate */
1902         if (*desc != ',')
1903             return "No ',' after initial x-coordinate in game description";
1904         desc++;                        /* eat comma */
1905         if (!*desc || !isdigit((unsigned char)*desc))
1906             return "No initial y-coordinate in game description";
1907         y = atoi(desc);
1908         if (y < 0 || y >= params->h)
1909             return "Initial y-coordinate was out of range";
1910         while (*desc && isdigit((unsigned char)*desc))
1911             desc++;                    /* skip over y coordinate */
1912         if (*desc != ',')
1913             return "No ',' after initial y-coordinate in game description";
1914         desc++;                        /* eat comma */
1915         /* eat `m', meaning `masked', if present */
1916         if (*desc == 'm')
1917             desc++;
1918         /* now just check length of remainder */
1919         if (strlen(desc) != (wh+3)/4)
1920             return "Game description is wrong length";
1921     }
1922
1923     return NULL;
1924 }
1925
1926 static int open_square(game_state *state, int x, int y)
1927 {
1928     int w = state->w, h = state->h;
1929     int xx, yy, nmines, ncovered;
1930
1931     if (!state->layout->mines) {
1932         /*
1933          * We have a preliminary game in which the mine layout
1934          * hasn't been generated yet. Generate it based on the
1935          * initial click location.
1936          */
1937         char *desc;
1938         state->layout->mines = new_mine_layout(w, h, state->layout->n,
1939                                                x, y, state->layout->unique,
1940                                                state->layout->rs,
1941                                                &desc);
1942         midend_supersede_game_desc(state->layout->me, desc);
1943         sfree(desc);
1944         random_free(state->layout->rs);
1945         state->layout->rs = NULL;
1946     }
1947
1948     if (state->layout->mines[y*w+x]) {
1949         /*
1950          * The player has landed on a mine. Bad luck. Expose all
1951          * the mines.
1952          */
1953         state->dead = TRUE;
1954         for (yy = 0; yy < h; yy++)
1955             for (xx = 0; xx < w; xx++) {
1956                 if (state->layout->mines[yy*w+xx] &&
1957                     (state->grid[yy*w+xx] == -2 ||
1958                      state->grid[yy*w+xx] == -3)) {
1959                     state->grid[yy*w+xx] = 64;
1960                 }
1961                 if (!state->layout->mines[yy*w+xx] &&
1962                     state->grid[yy*w+xx] == -1) {
1963                     state->grid[yy*w+xx] = 66;
1964                 }
1965             }
1966         state->grid[y*w+x] = 65;
1967         return -1;
1968     }
1969
1970     /*
1971      * Otherwise, the player has opened a safe square. Mark it to-do.
1972      */
1973     state->grid[y*w+x] = -10;          /* `todo' value internal to this func */
1974
1975     /*
1976      * Now go through the grid finding all `todo' values and
1977      * opening them. Every time one of them turns out to have no
1978      * neighbouring mines, we add all its unopened neighbours to
1979      * the list as well.
1980      * 
1981      * FIXME: We really ought to be able to do this better than
1982      * using repeated N^2 scans of the grid.
1983      */
1984     while (1) {
1985         int done_something = FALSE;
1986
1987         for (yy = 0; yy < h; yy++)
1988             for (xx = 0; xx < w; xx++)
1989                 if (state->grid[yy*w+xx] == -10) {
1990                     int dx, dy, v;
1991
1992                     assert(!state->layout->mines[yy*w+xx]);
1993
1994                     v = 0;
1995
1996                     for (dx = -1; dx <= +1; dx++)
1997                         for (dy = -1; dy <= +1; dy++)
1998                             if (xx+dx >= 0 && xx+dx < state->w &&
1999                                 yy+dy >= 0 && yy+dy < state->h &&
2000                                 state->layout->mines[(yy+dy)*w+(xx+dx)])
2001                                 v++;
2002
2003                     state->grid[yy*w+xx] = v;
2004
2005                     if (v == 0) {
2006                         for (dx = -1; dx <= +1; dx++)
2007                             for (dy = -1; dy <= +1; dy++)
2008                                 if (xx+dx >= 0 && xx+dx < state->w &&
2009                                     yy+dy >= 0 && yy+dy < state->h &&
2010                                     state->grid[(yy+dy)*w+(xx+dx)] == -2)
2011                                     state->grid[(yy+dy)*w+(xx+dx)] = -10;
2012                     }
2013
2014                     done_something = TRUE;
2015                 }
2016
2017         if (!done_something)
2018             break;
2019     }
2020
2021     /*
2022      * Finally, scan the grid and see if exactly as many squares
2023      * are still covered as there are mines. If so, set the `won'
2024      * flag and fill in mine markers on all covered squares.
2025      */
2026     nmines = ncovered = 0;
2027     for (yy = 0; yy < h; yy++)
2028         for (xx = 0; xx < w; xx++) {
2029             if (state->grid[yy*w+xx] < 0)
2030                 ncovered++;
2031             if (state->layout->mines[yy*w+xx])
2032                 nmines++;
2033         }
2034     assert(ncovered >= nmines);
2035     if (ncovered == nmines) {
2036         for (yy = 0; yy < h; yy++)
2037             for (xx = 0; xx < w; xx++) {
2038                 if (state->grid[yy*w+xx] < 0)
2039                     state->grid[yy*w+xx] = -1;
2040         }
2041         state->won = TRUE;
2042     }
2043
2044     return 0;
2045 }
2046
2047 static game_state *new_game(midend_data *me, game_params *params, char *desc)
2048 {
2049     game_state *state = snew(game_state);
2050     int i, wh, x, y, ret, masked;
2051     unsigned char *bmp;
2052
2053     state->w = params->w;
2054     state->h = params->h;
2055     state->n = params->n;
2056     state->dead = state->won = FALSE;
2057
2058     wh = state->w * state->h;
2059
2060     state->layout = snew(struct mine_layout);
2061     state->layout->refcount = 1;
2062
2063     state->grid = snewn(wh, char);
2064     memset(state->grid, -2, wh);
2065
2066     if (*desc == 'r') {
2067         desc++;
2068         state->layout->n = atoi(desc);
2069         while (*desc && isdigit((unsigned char)*desc))
2070             desc++;                    /* skip over mine count */
2071         if (*desc) desc++;             /* eat comma */
2072         if (*desc == 'a')
2073             state->layout->unique = FALSE;
2074         else
2075             state->layout->unique = TRUE;
2076         desc++;
2077         if (*desc) desc++;             /* eat comma */
2078
2079         state->layout->mines = NULL;
2080         state->layout->rs = random_state_decode(desc);
2081         state->layout->me = me;
2082
2083     } else {
2084
2085         state->layout->mines = snewn(wh, char);
2086         x = atoi(desc);
2087         while (*desc && isdigit((unsigned char)*desc))
2088             desc++;                    /* skip over x coordinate */
2089         if (*desc) desc++;             /* eat comma */
2090         y = atoi(desc);
2091         while (*desc && isdigit((unsigned char)*desc))
2092             desc++;                    /* skip over y coordinate */
2093         if (*desc) desc++;             /* eat comma */
2094
2095         if (*desc == 'm') {
2096             masked = TRUE;
2097             desc++;
2098         } else {
2099             /*
2100              * We permit game IDs to be entered by hand without the
2101              * masking transformation.
2102              */
2103             masked = FALSE;
2104         }
2105
2106         bmp = snewn((wh + 7) / 8, unsigned char);
2107         memset(bmp, 0, (wh + 7) / 8);
2108         for (i = 0; i < (wh+3)/4; i++) {
2109             int c = desc[i];
2110             int v;
2111
2112             assert(c != 0);            /* validate_desc should have caught */
2113             if (c >= '0' && c <= '9')
2114                 v = c - '0';
2115             else if (c >= 'a' && c <= 'f')
2116                 v = c - 'a' + 10;
2117             else if (c >= 'A' && c <= 'F')
2118                 v = c - 'A' + 10;
2119             else
2120                 v = 0;
2121
2122             bmp[i / 2] |= v << (4 * (1 - (i % 2)));
2123         }
2124
2125         if (masked)
2126             obfuscate_bitmap(bmp, wh, TRUE);
2127
2128         memset(state->layout->mines, 0, wh);
2129         for (i = 0; i < wh; i++) {
2130             if (bmp[i / 8] & (0x80 >> (i % 8)))
2131                 state->layout->mines[i] = 1;
2132         }
2133
2134         ret = open_square(state, x, y);
2135     }
2136
2137     return state;
2138 }
2139
2140 static game_state *dup_game(game_state *state)
2141 {
2142     game_state *ret = snew(game_state);
2143
2144     ret->w = state->w;
2145     ret->h = state->h;
2146     ret->n = state->n;
2147     ret->dead = state->dead;
2148     ret->won = state->won;
2149     ret->layout = state->layout;
2150     ret->layout->refcount++;
2151     ret->grid = snewn(ret->w * ret->h, char);
2152     memcpy(ret->grid, state->grid, ret->w * ret->h);
2153
2154     return ret;
2155 }
2156
2157 static void free_game(game_state *state)
2158 {
2159     if (--state->layout->refcount <= 0) {
2160         sfree(state->layout->mines);
2161         if (state->layout->rs)
2162             random_free(state->layout->rs);
2163         sfree(state->layout);
2164     }
2165     sfree(state->grid);
2166     sfree(state);
2167 }
2168
2169 static game_state *solve_game(game_state *state, game_aux_info *aux,
2170                               char **error)
2171 {
2172     return NULL;
2173 }
2174
2175 static char *game_text_format(game_state *state)
2176 {
2177     char *ret;
2178     int x, y;
2179
2180     ret = snewn((state->w + 1) * state->h + 1, char);
2181     for (y = 0; y < state->h; y++) {
2182         for (x = 0; x < state->w; x++) {
2183             int v = state->grid[y*state->w+x];
2184             if (v == 0)
2185                 v = '-';
2186             else if (v >= 1 && v <= 8)
2187                 v = '0' + v;
2188             else if (v == -1)
2189                 v = '*';
2190             else if (v == -2 || v == -3)
2191                 v = '?';
2192             else if (v >= 64)
2193                 v = '!';
2194             ret[y * (state->w+1) + x] = v;
2195         }
2196         ret[y * (state->w+1) + state->w] = '\n';
2197     }
2198     ret[(state->w + 1) * state->h] = '\0';
2199
2200     return ret;
2201 }
2202
2203 struct game_ui {
2204     int hx, hy, hradius;               /* for mouse-down highlights */
2205     int flash_is_death;
2206 };
2207
2208 static game_ui *new_ui(game_state *state)
2209 {
2210     game_ui *ui = snew(game_ui);
2211     ui->hx = ui->hy = -1;
2212     ui->hradius = 0;
2213     ui->flash_is_death = FALSE;        /* *shrug* */
2214     return ui;
2215 }
2216
2217 static void free_ui(game_ui *ui)
2218 {
2219     sfree(ui);
2220 }
2221
2222 static game_state *make_move(game_state *from, game_ui *ui, int x, int y,
2223                              int button)
2224 {
2225     game_state *ret;
2226     int cx, cy;
2227
2228     if (from->dead || from->won)
2229         return NULL;                   /* no further moves permitted */
2230
2231     if (!IS_MOUSE_DOWN(button) && !IS_MOUSE_DRAG(button) &&
2232         !IS_MOUSE_RELEASE(button))
2233         return NULL;
2234
2235     cx = FROMCOORD(x);
2236     cy = FROMCOORD(y);
2237     if (cx < 0 || cx >= from->w || cy < 0 || cy > from->h)
2238         return NULL;
2239
2240     if (button == LEFT_BUTTON || button == LEFT_DRAG) {
2241         /*
2242          * Mouse-downs and mouse-drags just cause highlighting
2243          * updates.
2244          */
2245         ui->hx = cx;
2246         ui->hy = cy;
2247         ui->hradius = (from->grid[cy*from->w+cx] >= 0 ? 1 : 0);
2248         return from;
2249     }
2250
2251     if (button == RIGHT_BUTTON) {
2252         /*
2253          * Right-clicking only works on a covered square, and it
2254          * toggles between -1 (marked as mine) and -2 (not marked
2255          * as mine).
2256          *
2257          * FIXME: question marks.
2258          */
2259         if (from->grid[cy * from->w + cx] != -2 &&
2260             from->grid[cy * from->w + cx] != -1)
2261             return NULL;
2262
2263         ret = dup_game(from);
2264         ret->grid[cy * from->w + cx] ^= (-2 ^ -1);
2265
2266         return ret;
2267     }
2268
2269     if (button == LEFT_RELEASE) {
2270         ui->hx = ui->hy = -1;
2271         ui->hradius = 0;
2272
2273         /*
2274          * At this stage we must never return NULL: we have adjusted
2275          * the ui, so at worst we return `from'.
2276          */
2277
2278         /*
2279          * Left-clicking on a covered square opens a tile. Not
2280          * permitted if the tile is marked as a mine, for safety.
2281          * (Unmark it and _then_ open it.)
2282          */
2283         if (from->grid[cy * from->w + cx] == -2 ||
2284             from->grid[cy * from->w + cx] == -3) {
2285             ret = dup_game(from);
2286             open_square(ret, cx, cy);
2287             return ret;
2288         }
2289
2290         /*
2291          * Left-clicking on an uncovered tile: first we check to see if
2292          * the number of mine markers surrounding the tile is equal to
2293          * its mine count, and if so then we open all other surrounding
2294          * squares.
2295          */
2296         if (from->grid[cy * from->w + cx] > 0) {
2297             int dy, dx, n;
2298
2299             /* Count mine markers. */
2300             n = 0;
2301             for (dy = -1; dy <= +1; dy++)
2302                 for (dx = -1; dx <= +1; dx++)
2303                     if (cx+dx >= 0 && cx+dx < from->w &&
2304                         cy+dy >= 0 && cy+dy < from->h) {
2305                         if (from->grid[(cy+dy)*from->w+(cx+dx)] == -1)
2306                             n++;
2307                     }
2308
2309             if (n == from->grid[cy * from->w + cx]) {
2310                 ret = dup_game(from);
2311                 for (dy = -1; dy <= +1; dy++)
2312                     for (dx = -1; dx <= +1; dx++)
2313                         if (cx+dx >= 0 && cx+dx < ret->w &&
2314                             cy+dy >= 0 && cy+dy < ret->h &&
2315                             (ret->grid[(cy+dy)*ret->w+(cx+dx)] == -2 ||
2316                              ret->grid[(cy+dy)*ret->w+(cx+dx)] == -3))
2317                             open_square(ret, cx+dx, cy+dy);
2318                 return ret;
2319             }
2320         }
2321
2322         return from;
2323     }
2324
2325     return NULL;
2326 }
2327
2328 /* ----------------------------------------------------------------------
2329  * Drawing routines.
2330  */
2331
2332 struct game_drawstate {
2333     int w, h, started;
2334     char *grid;
2335     /*
2336      * Items in this `grid' array have all the same values as in
2337      * the game_state grid, and in addition:
2338      * 
2339      *  - -10 means the tile was drawn `specially' as a result of a
2340      *    flash, so it will always need redrawing.
2341      * 
2342      *  - -22 and -23 mean the tile is highlighted for a possible
2343      *    click.
2344      */
2345 };
2346
2347 static void game_size(game_params *params, int *x, int *y)
2348 {
2349     *x = BORDER * 2 + TILE_SIZE * params->w;
2350     *y = BORDER * 2 + TILE_SIZE * params->h;
2351 }
2352
2353 static float *game_colours(frontend *fe, game_state *state, int *ncolours)
2354 {
2355     float *ret = snewn(3 * NCOLOURS, float);
2356
2357     frontend_default_colour(fe, &ret[COL_BACKGROUND * 3]);
2358
2359     ret[COL_1 * 3 + 0] = 0.0F;
2360     ret[COL_1 * 3 + 1] = 0.0F;
2361     ret[COL_1 * 3 + 2] = 1.0F;
2362
2363     ret[COL_2 * 3 + 0] = 0.0F;
2364     ret[COL_2 * 3 + 1] = 0.5F;
2365     ret[COL_2 * 3 + 2] = 0.0F;
2366
2367     ret[COL_3 * 3 + 0] = 1.0F;
2368     ret[COL_3 * 3 + 1] = 0.0F;
2369     ret[COL_3 * 3 + 2] = 0.0F;
2370
2371     ret[COL_4 * 3 + 0] = 0.0F;
2372     ret[COL_4 * 3 + 1] = 0.0F;
2373     ret[COL_4 * 3 + 2] = 0.5F;
2374
2375     ret[COL_5 * 3 + 0] = 0.5F;
2376     ret[COL_5 * 3 + 1] = 0.0F;
2377     ret[COL_5 * 3 + 2] = 0.0F;
2378
2379     ret[COL_6 * 3 + 0] = 0.0F;
2380     ret[COL_6 * 3 + 1] = 0.5F;
2381     ret[COL_6 * 3 + 2] = 0.5F;
2382
2383     ret[COL_7 * 3 + 0] = 0.0F;
2384     ret[COL_7 * 3 + 1] = 0.0F;
2385     ret[COL_7 * 3 + 2] = 0.0F;
2386
2387     ret[COL_8 * 3 + 0] = 0.5F;
2388     ret[COL_8 * 3 + 1] = 0.5F;
2389     ret[COL_8 * 3 + 2] = 0.5F;
2390
2391     ret[COL_MINE * 3 + 0] = 0.0F;
2392     ret[COL_MINE * 3 + 1] = 0.0F;
2393     ret[COL_MINE * 3 + 2] = 0.0F;
2394
2395     ret[COL_BANG * 3 + 0] = 1.0F;
2396     ret[COL_BANG * 3 + 1] = 0.0F;
2397     ret[COL_BANG * 3 + 2] = 0.0F;
2398
2399     ret[COL_CROSS * 3 + 0] = 1.0F;
2400     ret[COL_CROSS * 3 + 1] = 0.0F;
2401     ret[COL_CROSS * 3 + 2] = 0.0F;
2402
2403     ret[COL_FLAG * 3 + 0] = 1.0F;
2404     ret[COL_FLAG * 3 + 1] = 0.0F;
2405     ret[COL_FLAG * 3 + 2] = 0.0F;
2406
2407     ret[COL_FLAGBASE * 3 + 0] = 0.0F;
2408     ret[COL_FLAGBASE * 3 + 1] = 0.0F;
2409     ret[COL_FLAGBASE * 3 + 2] = 0.0F;
2410
2411     ret[COL_QUERY * 3 + 0] = 0.0F;
2412     ret[COL_QUERY * 3 + 1] = 0.0F;
2413     ret[COL_QUERY * 3 + 2] = 0.0F;
2414
2415     ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 0] = 1.0F;
2416     ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 1] = 1.0F;
2417     ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 2] = 1.0F;
2418
2419     ret[COL_LOWLIGHT * 3 + 0] = ret[COL_BACKGROUND * 3 + 0] * 2.0 / 3.0;
2420     ret[COL_LOWLIGHT * 3 + 1] = ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1] * 2.0 / 3.0;
2421     ret[COL_LOWLIGHT * 3 + 2] = ret[COL_BACKGROUND * 3 + 2] * 2.0 / 3.0;
2422
2423     *ncolours = NCOLOURS;
2424     return ret;
2425 }
2426
2427 static game_drawstate *game_new_drawstate(game_state *state)
2428 {
2429     struct game_drawstate *ds = snew(struct game_drawstate);
2430
2431     ds->w = state->w;
2432     ds->h = state->h;
2433     ds->started = FALSE;
2434     ds->grid = snewn(ds->w * ds->h, char);
2435
2436     memset(ds->grid, -99, ds->w * ds->h);
2437
2438     return ds;
2439 }
2440
2441 static void game_free_drawstate(game_drawstate *ds)
2442 {
2443     sfree(ds->grid);
2444     sfree(ds);
2445 }
2446
2447 static void draw_tile(frontend *fe, int x, int y, int v, int bg)
2448 {
2449     if (v < 0) {
2450         int coords[12];
2451         int hl = 0;
2452
2453         if (v == -22 || v == -23) {
2454             v += 20;
2455
2456             /*
2457              * Omit the highlights in this case.
2458              */
2459             draw_rect(fe, x, y, TILE_SIZE, TILE_SIZE, bg);
2460             draw_line(fe, x, y, x + TILE_SIZE - 1, y, COL_LOWLIGHT);
2461             draw_line(fe, x, y, x, y + TILE_SIZE - 1, COL_LOWLIGHT);
2462         } else {
2463             /*
2464              * Draw highlights to indicate the square is covered.
2465              */
2466             coords[0] = x + TILE_SIZE - 1;
2467             coords[1] = y + TILE_SIZE - 1;
2468             coords[2] = x + TILE_SIZE - 1;
2469             coords[3] = y;
2470             coords[4] = x;
2471             coords[5] = y + TILE_SIZE - 1;
2472             draw_polygon(fe, coords, 3, TRUE, COL_LOWLIGHT ^ hl);
2473             draw_polygon(fe, coords, 3, FALSE, COL_LOWLIGHT ^ hl);
2474
2475             coords[0] = x;
2476             coords[1] = y;
2477             draw_polygon(fe, coords, 3, TRUE, COL_HIGHLIGHT ^ hl);
2478             draw_polygon(fe, coords, 3, FALSE, COL_HIGHLIGHT ^ hl);
2479
2480             draw_rect(fe, x + HIGHLIGHT_WIDTH, y + HIGHLIGHT_WIDTH,
2481                       TILE_SIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH, TILE_SIZE - 2*HIGHLIGHT_WIDTH,
2482                       bg);
2483         }
2484
2485         if (v == -1) {
2486             /*
2487              * Draw a flag.
2488              */
2489 #define SETCOORD(n, dx, dy) do { \
2490     coords[(n)*2+0] = x + TILE_SIZE * (dx); \
2491     coords[(n)*2+1] = y + TILE_SIZE * (dy); \
2492 } while (0)
2493             SETCOORD(0, 0.6, 0.35);
2494             SETCOORD(1, 0.6, 0.7);
2495             SETCOORD(2, 0.8, 0.8);
2496             SETCOORD(3, 0.25, 0.8);
2497             SETCOORD(4, 0.55, 0.7);
2498             SETCOORD(5, 0.55, 0.35);
2499             draw_polygon(fe, coords, 6, TRUE, COL_FLAGBASE);
2500             draw_polygon(fe, coords, 6, FALSE, COL_FLAGBASE);
2501
2502             SETCOORD(0, 0.6, 0.2);
2503             SETCOORD(1, 0.6, 0.5);
2504             SETCOORD(2, 0.2, 0.35);
2505             draw_polygon(fe, coords, 3, TRUE, COL_FLAG);
2506             draw_polygon(fe, coords, 3, FALSE, COL_FLAG);
2507 #undef SETCOORD
2508
2509         } else if (v == -3) {
2510             /*
2511              * Draw a question mark.
2512              */
2513             draw_text(fe, x + TILE_SIZE / 2, y + TILE_SIZE / 2,
2514                       FONT_VARIABLE, TILE_SIZE * 6 / 8,
2515                       ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE,
2516                       COL_QUERY, "?");
2517         }
2518     } else {
2519         /*
2520          * Clear the square to the background colour, and draw thin
2521          * grid lines along the top and left.
2522          * 
2523          * Exception is that for value 65 (mine we've just trodden
2524          * on), we clear the square to COL_BANG.
2525          */
2526         draw_rect(fe, x, y, TILE_SIZE, TILE_SIZE,
2527                   (v == 65 ? COL_BANG : bg));
2528         draw_line(fe, x, y, x + TILE_SIZE - 1, y, COL_LOWLIGHT);
2529         draw_line(fe, x, y, x, y + TILE_SIZE - 1, COL_LOWLIGHT);
2530
2531         if (v > 0 && v <= 8) {
2532             /*
2533              * Mark a number.
2534              */
2535             char str[2];
2536             str[0] = v + '0';
2537             str[1] = '\0';
2538             draw_text(fe, x + TILE_SIZE / 2, y + TILE_SIZE / 2,
2539                       FONT_VARIABLE, TILE_SIZE * 7 / 8,
2540                       ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE,
2541                       (COL_1 - 1) + v, str);
2542
2543         } else if (v >= 64) {
2544             /*
2545              * Mark a mine.
2546              * 
2547              * FIXME: this could be done better!
2548              */
2549 #if 0
2550             draw_text(fe, x + TILE_SIZE / 2, y + TILE_SIZE / 2,
2551                       FONT_VARIABLE, TILE_SIZE * 7 / 8,
2552                       ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE,
2553                       COL_MINE, "*");
2554 #else
2555             {
2556                 int cx = x + TILE_SIZE / 2;
2557                 int cy = y + TILE_SIZE / 2;
2558                 int r = TILE_SIZE / 2 - 3;
2559                 int coords[4*5*2];
2560                 int xdx = 1, xdy = 0, ydx = 0, ydy = 1;
2561                 int tdx, tdy, i;
2562
2563                 for (i = 0; i < 4*5*2; i += 5*2) {
2564                     coords[i+2*0+0] = cx - r/6*xdx + r*4/5*ydx;
2565                     coords[i+2*0+1] = cy - r/6*xdy + r*4/5*ydy;
2566                     coords[i+2*1+0] = cx - r/6*xdx + r*ydx;
2567                     coords[i+2*1+1] = cy - r/6*xdy + r*ydy;
2568                     coords[i+2*2+0] = cx + r/6*xdx + r*ydx;
2569                     coords[i+2*2+1] = cy + r/6*xdy + r*ydy;
2570                     coords[i+2*3+0] = cx + r/6*xdx + r*4/5*ydx;
2571                     coords[i+2*3+1] = cy + r/6*xdy + r*4/5*ydy;
2572                     coords[i+2*4+0] = cx + r*3/5*xdx + r*3/5*ydx;
2573                     coords[i+2*4+1] = cy + r*3/5*xdy + r*3/5*ydy;
2574
2575                     tdx = ydx;
2576                     tdy = ydy;
2577                     ydx = xdx;
2578                     ydy = xdy;
2579                     xdx = -tdx;
2580                     xdy = -tdy;
2581                 }
2582
2583                 draw_polygon(fe, coords, 5*4, TRUE, COL_MINE);
2584                 draw_polygon(fe, coords, 5*4, FALSE, COL_MINE);
2585
2586                 draw_rect(fe, cx-r/3, cy-r/3, r/3, r/4, COL_HIGHLIGHT);
2587             }
2588 #endif
2589
2590             if (v == 66) {
2591                 /*
2592                  * Cross through the mine.
2593                  */
2594                 int dx;
2595                 for (dx = -1; dx <= +1; dx++) {
2596                     draw_line(fe, x + 3 + dx, y + 2,
2597                               x + TILE_SIZE - 3 + dx,
2598                               y + TILE_SIZE - 2, COL_CROSS);
2599                     draw_line(fe, x + TILE_SIZE - 3 + dx, y + 2,
2600                               x + 3 + dx, y + TILE_SIZE - 2,
2601                               COL_CROSS);
2602                 }
2603             }
2604         }
2605     }
2606
2607     draw_update(fe, x, y, TILE_SIZE, TILE_SIZE);
2608 }
2609
2610 static void game_redraw(frontend *fe, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
2611                         game_state *state, int dir, game_ui *ui,
2612                         float animtime, float flashtime)
2613 {
2614     int x, y;
2615     int mines, markers, bg;
2616
2617     if (flashtime) {
2618         int frame = (flashtime / FLASH_FRAME);
2619         if (frame % 2)
2620             bg = (ui->flash_is_death ? COL_BACKGROUND : COL_LOWLIGHT);
2621         else
2622             bg = (ui->flash_is_death ? COL_BANG : COL_HIGHLIGHT);
2623     } else
2624         bg = COL_BACKGROUND;
2625
2626     if (!ds->started) {
2627         int coords[6];
2628
2629         draw_rect(fe, 0, 0,
2630                   TILE_SIZE * state->w + 2 * BORDER,
2631                   TILE_SIZE * state->h + 2 * BORDER, COL_BACKGROUND);
2632         draw_update(fe, 0, 0,
2633                     TILE_SIZE * state->w + 2 * BORDER,
2634                     TILE_SIZE * state->h + 2 * BORDER);
2635
2636         /*
2637          * Recessed area containing the whole puzzle.
2638          */
2639         coords[0] = COORD(state->w) + OUTER_HIGHLIGHT_WIDTH - 1;
2640         coords[1] = COORD(state->h) + OUTER_HIGHLIGHT_WIDTH - 1;
2641         coords[2] = COORD(state->w) + OUTER_HIGHLIGHT_WIDTH - 1;
2642         coords[3] = COORD(0) - OUTER_HIGHLIGHT_WIDTH;
2643         coords[4] = COORD(0) - OUTER_HIGHLIGHT_WIDTH;
2644         coords[5] = COORD(state->h) + OUTER_HIGHLIGHT_WIDTH - 1;
2645         draw_polygon(fe, coords, 3, TRUE, COL_HIGHLIGHT);
2646         draw_polygon(fe, coords, 3, FALSE, COL_HIGHLIGHT);
2647
2648         coords[1] = COORD(0) - OUTER_HIGHLIGHT_WIDTH;
2649         coords[0] = COORD(0) - OUTER_HIGHLIGHT_WIDTH;
2650         draw_polygon(fe, coords, 3, TRUE, COL_LOWLIGHT);
2651         draw_polygon(fe, coords, 3, FALSE, COL_LOWLIGHT);
2652
2653         ds->started = TRUE;
2654     }
2655
2656     /*
2657      * Now draw the tiles. Also in this loop, count up the number
2658      * of mines and mine markers.
2659      */
2660     mines = markers = 0;
2661     for (y = 0; y < ds->h; y++)
2662         for (x = 0; x < ds->w; x++) {
2663             int v = state->grid[y*ds->w+x];
2664
2665             if (v == -1)
2666                 markers++;
2667             if (state->layout->mines && state->layout->mines[y*ds->w+x])
2668                 mines++;
2669
2670             if ((v == -2 || v == -3) &&
2671                 (abs(x-ui->hx) <= ui->hradius && abs(y-ui->hy) <= ui->hradius))
2672                 v -= 20;
2673
2674             if (ds->grid[y*ds->w+x] != v || bg != COL_BACKGROUND) {
2675                 draw_tile(fe, COORD(x), COORD(y), v, bg);
2676                 ds->grid[y*ds->w+x] = (bg == COL_BACKGROUND ? v : -10);
2677             }
2678         }
2679
2680     if (!state->layout->mines)
2681         mines = state->layout->n;
2682
2683     /*
2684      * Update the status bar.
2685      */
2686     {
2687         char statusbar[512];
2688         if (state->dead) {
2689             sprintf(statusbar, "GAME OVER!");
2690         } else if (state->won) {
2691             sprintf(statusbar, "COMPLETED!");
2692         } else {
2693             sprintf(statusbar, "Mines marked: %d / %d", markers, mines);
2694         }
2695         status_bar(fe, statusbar);
2696     }
2697 }
2698
2699 static float game_anim_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
2700                               int dir, game_ui *ui)
2701 {
2702     return 0.0F;
2703 }
2704
2705 static float game_flash_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
2706                                int dir, game_ui *ui)
2707 {
2708     if (dir > 0 && !oldstate->dead && !oldstate->won) {
2709         if (newstate->dead) {
2710             ui->flash_is_death = TRUE;
2711             return 3 * FLASH_FRAME;
2712         }
2713         if (newstate->won) {
2714             ui->flash_is_death = FALSE;
2715             return 2 * FLASH_FRAME;
2716         }
2717     }
2718     return 0.0F;
2719 }
2720
2721 static int game_wants_statusbar(void)
2722 {
2723     return TRUE;
2724 }
2725
2726 static int game_timing_state(game_state *state)
2727 {
2728     if (state->dead || state->won || !state->layout->mines)
2729         return FALSE;
2730     return TRUE;
2731 }
2732
2733 #ifdef COMBINED
2734 #define thegame mines
2735 #endif
2736
2737 const struct game thegame = {
2738     "Mines", "games.mines",
2739     default_params,
2740     game_fetch_preset,
2741     decode_params,
2742     encode_params,
2743     free_params,
2744     dup_params,
2745     TRUE, game_configure, custom_params,
2746     validate_params,
2747     new_game_desc,
2748     game_free_aux_info,
2749     validate_desc,
2750     new_game,
2751     dup_game,
2752     free_game,
2753     FALSE, solve_game,
2754     TRUE, game_text_format,
2755     new_ui,
2756     free_ui,
2757     make_move,
2758     game_size,
2759     game_colours,
2760     game_new_drawstate,
2761     game_free_drawstate,
2762     game_redraw,
2763     game_anim_length,
2764     game_flash_length,
2765     game_wants_statusbar,
2766     TRUE, game_timing_state,
2767 };