chiark / gitweb /
Patch from James H providing lots more paranoid casting. Also one
[sgt-puzzles.git] / net.c
1 /*
2  * net.c: Net game.
3  */
4
5 #include <stdio.h>
6 #include <stdlib.h>
7 #include <string.h>
8 #include <assert.h>
9 #include <ctype.h>
10 #include <math.h>
11
12 #include "puzzles.h"
13 #include "tree234.h"
14
15 /*
16  * The standard user interface for Net simply has left- and
17  * right-button mouse clicks in a square rotate it one way or the
18  * other. We also provide, by #ifdef, a separate interface based on
19  * rotational dragging motions. I initially developed this for the
20  * Mac on the basis that it might work better than the click
21  * interface with only one mouse button available, but in fact
22  * found it to be quite strange and unintuitive. Apparently it
23  * works better on stylus-driven platforms such as Palm and
24  * PocketPC, though, so we enable it by default there.
25  */
26 #ifdef STYLUS_BASED
27 #define USE_DRAGGING
28 #endif
29
30 #define MATMUL(xr,yr,m,x,y) do { \
31     float rx, ry, xx = (x), yy = (y), *mat = (m); \
32     rx = mat[0] * xx + mat[2] * yy; \
33     ry = mat[1] * xx + mat[3] * yy; \
34     (xr) = rx; (yr) = ry; \
35 } while (0)
36
37 /* Direction and other bitfields */
38 #define R 0x01
39 #define U 0x02
40 #define L 0x04
41 #define D 0x08
42 #define LOCKED 0x10
43 #define ACTIVE 0x20
44
45 /* Rotations: Anticlockwise, Clockwise, Flip, general rotate */
46 #define A(x) ( (((x) & 0x07) << 1) | (((x) & 0x08) >> 3) )
47 #define C(x) ( (((x) & 0x0E) >> 1) | (((x) & 0x01) << 3) )
48 #define F(x) ( (((x) & 0x0C) >> 2) | (((x) & 0x03) << 2) )
49 #define ROT(x, n) ( ((n)&3) == 0 ? (x) : \
50                     ((n)&3) == 1 ? A(x) : \
51                     ((n)&3) == 2 ? F(x) : C(x) )
52
53 /* X and Y displacements */
54 #define X(x) ( (x) == R ? +1 : (x) == L ? -1 : 0 )
55 #define Y(x) ( (x) == D ? +1 : (x) == U ? -1 : 0 )
56
57 /* Bit count */
58 #define COUNT(x) ( (((x) & 0x08) >> 3) + (((x) & 0x04) >> 2) + \
59                    (((x) & 0x02) >> 1) + ((x) & 0x01) )
60
61 #define PREFERRED_TILE_SIZE 32
62 #define TILE_SIZE (ds->tilesize)
63 #define TILE_BORDER 1
64 #ifdef SMALL_SCREEN
65 #define WINDOW_OFFSET 4
66 #else
67 #define WINDOW_OFFSET 16
68 #endif
69
70 #define ROTATE_TIME 0.13F
71 #define FLASH_FRAME 0.07F
72
73 /* Transform physical coords to game coords using game_drawstate ds */
74 #define GX(x) (((x) + ds->org_x) % ds->width)
75 #define GY(y) (((y) + ds->org_y) % ds->height)
76 /* ...and game coords to physical coords */
77 #define RX(x) (((x) + ds->width - ds->org_x) % ds->width)
78 #define RY(y) (((y) + ds->height - ds->org_y) % ds->height)
79
80 enum {
81     COL_BACKGROUND,
82     COL_LOCKED,
83     COL_BORDER,
84     COL_WIRE,
85     COL_ENDPOINT,
86     COL_POWERED,
87     COL_BARRIER,
88     NCOLOURS
89 };
90
91 struct game_params {
92     int width;
93     int height;
94     int wrapping;
95     int unique;
96     float barrier_probability;
97 };
98
99 struct game_state {
100     int width, height, wrapping, completed;
101     int last_rotate_x, last_rotate_y, last_rotate_dir;
102     int used_solve;
103     unsigned char *tiles;
104     unsigned char *barriers;
105 };
106
107 #define OFFSETWH(x2,y2,x1,y1,dir,width,height) \
108     ( (x2) = ((x1) + width + X((dir))) % width, \
109       (y2) = ((y1) + height + Y((dir))) % height)
110
111 #define OFFSET(x2,y2,x1,y1,dir,state) \
112         OFFSETWH(x2,y2,x1,y1,dir,(state)->width,(state)->height)
113
114 #define index(state, a, x, y) ( a[(y) * (state)->width + (x)] )
115 #define tile(state, x, y)     index(state, (state)->tiles, x, y)
116 #define barrier(state, x, y)  index(state, (state)->barriers, x, y)
117
118 struct xyd {
119     int x, y, direction;
120 };
121
122 static int xyd_cmp(const void *av, const void *bv) {
123     const struct xyd *a = (const struct xyd *)av;
124     const struct xyd *b = (const struct xyd *)bv;
125     if (a->x < b->x)
126         return -1;
127     if (a->x > b->x)
128         return +1;
129     if (a->y < b->y)
130         return -1;
131     if (a->y > b->y)
132         return +1;
133     if (a->direction < b->direction)
134         return -1;
135     if (a->direction > b->direction)
136         return +1;
137     return 0;
138 }
139
140 static int xyd_cmp_nc(void *av, void *bv) { return xyd_cmp(av, bv); }
141
142 static struct xyd *new_xyd(int x, int y, int direction)
143 {
144     struct xyd *xyd = snew(struct xyd);
145     xyd->x = x;
146     xyd->y = y;
147     xyd->direction = direction;
148     return xyd;
149 }
150
151 /* ----------------------------------------------------------------------
152  * Manage game parameters.
153  */
154 static game_params *default_params(void)
155 {
156     game_params *ret = snew(game_params);
157
158     ret->width = 5;
159     ret->height = 5;
160     ret->wrapping = FALSE;
161     ret->unique = TRUE;
162     ret->barrier_probability = 0.0;
163
164     return ret;
165 }
166
167 static const struct game_params net_presets[] = {
168     {5, 5, FALSE, TRUE, 0.0},
169     {7, 7, FALSE, TRUE, 0.0},
170     {9, 9, FALSE, TRUE, 0.0},
171     {11, 11, FALSE, TRUE, 0.0},
172 #ifndef SMALL_SCREEN
173     {13, 11, FALSE, TRUE, 0.0},
174 #endif
175     {5, 5, TRUE, TRUE, 0.0},
176     {7, 7, TRUE, TRUE, 0.0},
177     {9, 9, TRUE, TRUE, 0.0},
178     {11, 11, TRUE, TRUE, 0.0},
179 #ifndef SMALL_SCREEN
180     {13, 11, TRUE, TRUE, 0.0},
181 #endif
182 };
183
184 static int game_fetch_preset(int i, char **name, game_params **params)
185 {
186     game_params *ret;
187     char str[80];
188
189     if (i < 0 || i >= lenof(net_presets))
190         return FALSE;
191
192     ret = snew(game_params);
193     *ret = net_presets[i];
194
195     sprintf(str, "%dx%d%s", ret->width, ret->height,
196             ret->wrapping ? " wrapping" : "");
197
198     *name = dupstr(str);
199     *params = ret;
200     return TRUE;
201 }
202
203 static void free_params(game_params *params)
204 {
205     sfree(params);
206 }
207
208 static game_params *dup_params(game_params *params)
209 {
210     game_params *ret = snew(game_params);
211     *ret = *params;                    /* structure copy */
212     return ret;
213 }
214
215 static void decode_params(game_params *ret, char const *string)
216 {
217     char const *p = string;
218
219     ret->width = atoi(p);
220     while (*p && isdigit((unsigned char)*p)) p++;
221     if (*p == 'x') {
222         p++;
223         ret->height = atoi(p);
224         while (*p && isdigit((unsigned char)*p)) p++;
225     } else {
226         ret->height = ret->width;
227     }
228
229     while (*p) {
230         if (*p == 'w') {
231             p++;
232             ret->wrapping = TRUE;
233         } else if (*p == 'b') {
234             p++;
235             ret->barrier_probability = (float)atof(p);
236             while (*p && (*p == '.' || isdigit((unsigned char)*p))) p++;
237         } else if (*p == 'a') {
238             p++;
239             ret->unique = FALSE;
240         } else
241             p++;                       /* skip any other gunk */
242     }
243 }
244
245 static char *encode_params(game_params *params, int full)
246 {
247     char ret[400];
248     int len;
249
250     len = sprintf(ret, "%dx%d", params->width, params->height);
251     if (params->wrapping)
252         ret[len++] = 'w';
253     if (full && params->barrier_probability)
254         len += sprintf(ret+len, "b%g", params->barrier_probability);
255     if (full && !params->unique)
256         ret[len++] = 'a';
257     assert(len < lenof(ret));
258     ret[len] = '\0';
259
260     return dupstr(ret);
261 }
262
263 static config_item *game_configure(game_params *params)
264 {
265     config_item *ret;
266     char buf[80];
267
268     ret = snewn(6, config_item);
269
270     ret[0].name = "Width";
271     ret[0].type = C_STRING;
272     sprintf(buf, "%d", params->width);
273     ret[0].sval = dupstr(buf);
274     ret[0].ival = 0;
275
276     ret[1].name = "Height";
277     ret[1].type = C_STRING;
278     sprintf(buf, "%d", params->height);
279     ret[1].sval = dupstr(buf);
280     ret[1].ival = 0;
281
282     ret[2].name = "Walls wrap around";
283     ret[2].type = C_BOOLEAN;
284     ret[2].sval = NULL;
285     ret[2].ival = params->wrapping;
286
287     ret[3].name = "Barrier probability";
288     ret[3].type = C_STRING;
289     sprintf(buf, "%g", params->barrier_probability);
290     ret[3].sval = dupstr(buf);
291     ret[3].ival = 0;
292
293     ret[4].name = "Ensure unique solution";
294     ret[4].type = C_BOOLEAN;
295     ret[4].sval = NULL;
296     ret[4].ival = params->unique;
297
298     ret[5].name = NULL;
299     ret[5].type = C_END;
300     ret[5].sval = NULL;
301     ret[5].ival = 0;
302
303     return ret;
304 }
305
306 static game_params *custom_params(config_item *cfg)
307 {
308     game_params *ret = snew(game_params);
309
310     ret->width = atoi(cfg[0].sval);
311     ret->height = atoi(cfg[1].sval);
312     ret->wrapping = cfg[2].ival;
313     ret->barrier_probability = (float)atof(cfg[3].sval);
314     ret->unique = cfg[4].ival;
315
316     return ret;
317 }
318
319 static char *validate_params(game_params *params, int full)
320 {
321     if (params->width <= 0 || params->height <= 0)
322         return "Width and height must both be greater than zero";
323     if (params->width <= 1 && params->height <= 1)
324         return "At least one of width and height must be greater than one";
325     if (params->barrier_probability < 0)
326         return "Barrier probability may not be negative";
327     if (params->barrier_probability > 1)
328         return "Barrier probability may not be greater than 1";
329
330     /*
331      * Specifying either grid dimension as 2 in a wrapping puzzle
332      * makes it actually impossible to ensure a unique puzzle
333      * solution.
334      * 
335      * Proof:
336      * 
337      * Without loss of generality, let us assume the puzzle _width_
338      * is 2, so we can conveniently discuss rows without having to
339      * say `rows/columns' all the time. (The height may be 2 as
340      * well, but that doesn't matter.)
341      * 
342      * In each row, there are two edges between tiles: the inner
343      * edge (running down the centre of the grid) and the outer
344      * edge (the identified left and right edges of the grid).
345      * 
346      * Lemma: In any valid 2xn puzzle there must be at least one
347      * row in which _exactly one_ of the inner edge and outer edge
348      * is connected.
349      * 
350      *   Proof: No row can have _both_ inner and outer edges
351      *   connected, because this would yield a loop. So the only
352      *   other way to falsify the lemma is for every row to have
353      *   _neither_ the inner nor outer edge connected. But this
354      *   means there is no connection at all between the left and
355      *   right columns of the puzzle, so there are two disjoint
356      *   subgraphs, which is also disallowed. []
357      * 
358      * Given such a row, it is always possible to make the
359      * disconnected edge connected and the connected edge
360      * disconnected without changing the state of any other edge.
361      * (This is easily seen by case analysis on the various tiles:
362      * left-pointing and right-pointing endpoints can be exchanged,
363      * likewise T-pieces, and a corner piece can select its
364      * horizontal connectivity independently of its vertical.) This
365      * yields a distinct valid solution.
366      * 
367      * Thus, for _every_ row in which exactly one of the inner and
368      * outer edge is connected, there are two valid states for that
369      * row, and hence the total number of solutions of the puzzle
370      * is at least 2^(number of such rows), and in particular is at
371      * least 2 since there must be at least one such row. []
372      */
373     if (full && params->unique && params->wrapping &&
374         (params->width == 2 || params->height == 2))
375         return "No wrapping puzzle with a width or height of 2 can have"
376         " a unique solution";
377
378     return NULL;
379 }
380
381 /* ----------------------------------------------------------------------
382  * Solver used to assure solution uniqueness during generation. 
383  */
384
385 /*
386  * Test cases I used while debugging all this were
387  * 
388  *   ./net --generate 1 13x11w#12300
389  * which expands under the non-unique grid generation rules to
390  *   13x11w:5eaade1bd222664436d5e2965c12656b1129dd825219e3274d558d5eb2dab5da18898e571d5a2987be79746bd95726c597447d6da96188c513add829da7681da954db113d3cd244
391  * and has two ambiguous areas.
392  * 
393  * An even better one is
394  *   13x11w#507896411361192
395  * which expands to
396  *   13x11w:b7125b1aec598eb31bd58d82572bc11494e5dee4e8db2bdd29b88d41a16bdd996d2996ddec8c83741a1e8674e78328ba71737b8894a9271b1cd1399453d1952e43951d9b712822e
397  * and has an ambiguous area _and_ a situation where loop avoidance
398  * is a necessary deductive technique.
399  * 
400  * Then there's
401  *   48x25w#820543338195187
402  * becoming
403  *   48x25w:255989d14cdd185deaa753a93821a12edc1ab97943ac127e2685d7b8b3c48861b2192416139212b316eddd35de43714ebc7628d753db32e596284d9ec52c5a7dc1b4c811a655117d16dc28921b2b4161352cab1d89d18bc836b8b891d55ea4622a1251861b5bc9a8aa3e5bcd745c95229ca6c3b5e21d5832d397e917325793d7eb442dc351b2db2a52ba8e1651642275842d8871d5534aabc6d5b741aaa2d48ed2a7dbbb3151ddb49d5b9a7ed1ab98ee75d613d656dbba347bc514c84556b43a9bc65a3256ead792488b862a9d2a8a39b4255a4949ed7dbd79443292521265896b4399c95ede89d7c8c797a6a57791a849adea489359a158aa12e5dacce862b8333b7ebea7d344d1a3c53198864b73a9dedde7b663abb1b539e1e8853b1b7edb14a2a17ebaae4dbe63598a2e7e9a2dbdad415bc1d8cb88cbab5a8c82925732cd282e641ea3bd7d2c6e776de9117a26be86deb7c82c89524b122cb9397cd1acd2284e744ea62b9279bae85479ababe315c3ac29c431333395b24e6a1e3c43a2da42d4dce84aadd5b154aea555eaddcbd6e527d228c19388d9b424d94214555a7edbdeebe569d4a56dc51a86bd9963e377bb74752bd5eaa5761ba545e297b62a1bda46ab4aee423ad6c661311783cc18786d4289236563cb4a75ec67d481c14814994464cd1b87396dee63e5ab6e952cc584baa1d4c47cb557ec84dbb63d487c8728118673a166846dd3a4ebc23d6cb9c5827d96b4556e91899db32b517eda815ae271a8911bd745447121dc8d321557bc2a435ebec1bbac35b1a291669451174e6aa2218a4a9c5a6ca31ebc45d84e3a82c121e9ced7d55e9a
404  * which has a spot (far right) where slightly more complex loop
405  * avoidance is required.
406  */
407
408 struct todo {
409     unsigned char *marked;
410     int *buffer;
411     int buflen;
412     int head, tail;
413 };
414
415 static struct todo *todo_new(int maxsize)
416 {
417     struct todo *todo = snew(struct todo);
418     todo->marked = snewn(maxsize, unsigned char);
419     memset(todo->marked, 0, maxsize);
420     todo->buflen = maxsize + 1;
421     todo->buffer = snewn(todo->buflen, int);
422     todo->head = todo->tail = 0;
423     return todo;
424 }
425
426 static void todo_free(struct todo *todo)
427 {
428     sfree(todo->marked);
429     sfree(todo->buffer);
430     sfree(todo);
431 }
432
433 static void todo_add(struct todo *todo, int index)
434 {
435     if (todo->marked[index])
436         return;                        /* already on the list */
437     todo->marked[index] = TRUE;
438     todo->buffer[todo->tail++] = index;
439     if (todo->tail == todo->buflen)
440         todo->tail = 0;
441 }
442
443 static int todo_get(struct todo *todo) {
444     int ret;
445
446     if (todo->head == todo->tail)
447         return -1;                     /* list is empty */
448     ret = todo->buffer[todo->head++];
449     if (todo->head == todo->buflen)
450         todo->head = 0;
451     todo->marked[ret] = FALSE;
452
453     return ret;
454 }
455
456 static int net_solver(int w, int h, unsigned char *tiles,
457                       unsigned char *barriers, int wrapping)
458 {
459     unsigned char *tilestate;
460     unsigned char *edgestate;
461     int *deadends;
462     int *equivalence;
463     struct todo *todo;
464     int i, j, x, y;
465     int area;
466     int done_something;
467
468     /*
469      * Set up the solver's data structures.
470      */
471     
472     /*
473      * tilestate stores the possible orientations of each tile.
474      * There are up to four of these, so we'll index the array in
475      * fours. tilestate[(y * w + x) * 4] and its three successive
476      * members give the possible orientations, clearing to 255 from
477      * the end as things are ruled out.
478      * 
479      * In this loop we also count up the area of the grid (which is
480      * not _necessarily_ equal to w*h, because there might be one
481      * or more blank squares present. This will never happen in a
482      * grid generated _by_ this program, but it's worth keeping the
483      * solver as general as possible.)
484      */
485     tilestate = snewn(w * h * 4, unsigned char);
486     area = 0;
487     for (i = 0; i < w*h; i++) {
488         tilestate[i * 4] = tiles[i] & 0xF;
489         for (j = 1; j < 4; j++) {
490             if (tilestate[i * 4 + j - 1] == 255 ||
491                 A(tilestate[i * 4 + j - 1]) == tilestate[i * 4])
492                 tilestate[i * 4 + j] = 255;
493             else
494                 tilestate[i * 4 + j] = A(tilestate[i * 4 + j - 1]);
495         }
496         if (tiles[i] != 0)
497             area++;
498     }
499
500     /*
501      * edgestate stores the known state of each edge. It is 0 for
502      * unknown, 1 for open (connected) and 2 for closed (not
503      * connected).
504      * 
505      * In principle we need only worry about each edge once each,
506      * but in fact it's easier to track each edge twice so that we
507      * can reference it from either side conveniently. Also I'm
508      * going to allocate _five_ bytes per tile, rather than the
509      * obvious four, so that I can index edgestate[(y*w+x) * 5 + d]
510      * where d is 1,2,4,8 and they never overlap.
511      */
512     edgestate = snewn((w * h - 1) * 5 + 9, unsigned char);
513     memset(edgestate, 0, (w * h - 1) * 5 + 9);
514
515     /*
516      * deadends tracks which edges have dead ends on them. It is
517      * indexed by tile and direction: deadends[(y*w+x) * 5 + d]
518      * tells you whether heading out of tile (x,y) in direction d
519      * can reach a limited amount of the grid. Values are area+1
520      * (no dead end known) or less than that (can reach _at most_
521      * this many other tiles by heading this way out of this tile).
522      */
523     deadends = snewn((w * h - 1) * 5 + 9, int);
524     for (i = 0; i < (w * h - 1) * 5 + 9; i++)
525         deadends[i] = area+1;
526
527     /*
528      * equivalence tracks which sets of tiles are known to be
529      * connected to one another, so we can avoid creating loops by
530      * linking together tiles which are already linked through
531      * another route.
532      * 
533      * This is a disjoint set forest structure: equivalence[i]
534      * contains the index of another member of the equivalence
535      * class containing i, or contains i itself for precisely one
536      * member in each such class. To find a representative member
537      * of the equivalence class containing i, you keep replacing i
538      * with equivalence[i] until it stops changing; then you go
539      * _back_ along the same path and point everything on it
540      * directly at the representative member so as to speed up
541      * future searches. Then you test equivalence between tiles by
542      * finding the representative of each tile and seeing if
543      * they're the same; and you create new equivalence (merge
544      * classes) by finding the representative of each tile and
545      * setting equivalence[one]=the_other.
546      */
547     equivalence = snew_dsf(w * h);
548
549     /*
550      * On a non-wrapping grid, we instantly know that all the edges
551      * round the edge are closed.
552      */
553     if (!wrapping) {
554         for (i = 0; i < w; i++) {
555             edgestate[i * 5 + 2] = edgestate[((h-1) * w + i) * 5 + 8] = 2;
556         }
557         for (i = 0; i < h; i++) {
558             edgestate[(i * w + w-1) * 5 + 1] = edgestate[(i * w) * 5 + 4] = 2;
559         }
560     }
561
562     /*
563      * If we have barriers available, we can mark those edges as
564      * closed too.
565      */
566     if (barriers) {
567         for (y = 0; y < h; y++) for (x = 0; x < w; x++) {
568             int d;
569             for (d = 1; d <= 8; d += d) {
570                 if (barriers[y*w+x] & d) {
571                     int x2, y2;
572                     /*
573                      * In principle the barrier list should already
574                      * contain each barrier from each side, but
575                      * let's not take chances with our internal
576                      * consistency.
577                      */
578                     OFFSETWH(x2, y2, x, y, d, w, h);
579                     edgestate[(y*w+x) * 5 + d] = 2;
580                     edgestate[(y2*w+x2) * 5 + F(d)] = 2;
581                 }
582             }
583         }
584     }
585
586     /*
587      * Since most deductions made by this solver are local (the
588      * exception is loop avoidance, where joining two tiles
589      * together on one side of the grid can theoretically permit a
590      * fresh deduction on the other), we can address the scaling
591      * problem inherent in iterating repeatedly over the entire
592      * grid by instead working with a to-do list.
593      */
594     todo = todo_new(w * h);
595
596     /*
597      * Main deductive loop.
598      */
599     done_something = TRUE;             /* prevent instant termination! */
600     while (1) {
601         int index;
602
603         /*
604          * Take a tile index off the todo list and process it.
605          */
606         index = todo_get(todo);
607         if (index == -1) {
608             /*
609              * If we have run out of immediate things to do, we
610              * have no choice but to scan the whole grid for
611              * longer-range things we've missed. Hence, I now add
612              * every square on the grid back on to the to-do list.
613              * I also set `done_something' to FALSE at this point;
614              * if we later come back here and find it still FALSE,
615              * we will know we've scanned the entire grid without
616              * finding anything new to do, and we can terminate.
617              */
618             if (!done_something)
619                 break;
620             for (i = 0; i < w*h; i++)
621                 todo_add(todo, i);
622             done_something = FALSE;
623
624             index = todo_get(todo);
625         }
626
627         y = index / w;
628         x = index % w;
629         {
630             int d, ourclass = dsf_canonify(equivalence, y*w+x);
631             int deadendmax[9];
632
633             deadendmax[1] = deadendmax[2] = deadendmax[4] = deadendmax[8] = 0;
634
635             for (i = j = 0; i < 4 && tilestate[(y*w+x) * 4 + i] != 255; i++) {
636                 int valid;
637                 int nnondeadends, nondeadends[4], deadendtotal;
638                 int nequiv, equiv[5];
639                 int val = tilestate[(y*w+x) * 4 + i];
640
641                 valid = TRUE;
642                 nnondeadends = deadendtotal = 0;
643                 equiv[0] = ourclass;
644                 nequiv = 1;
645                 for (d = 1; d <= 8; d += d) {
646                     /*
647                      * Immediately rule out this orientation if it
648                      * conflicts with any known edge.
649                      */
650                     if ((edgestate[(y*w+x) * 5 + d] == 1 && !(val & d)) ||
651                         (edgestate[(y*w+x) * 5 + d] == 2 && (val & d)))
652                         valid = FALSE;
653
654                     if (val & d) {
655                         /*
656                          * Count up the dead-end statistics.
657                          */
658                         if (deadends[(y*w+x) * 5 + d] <= area) {
659                             deadendtotal += deadends[(y*w+x) * 5 + d];
660                         } else {
661                             nondeadends[nnondeadends++] = d;
662                         }
663
664                         /*
665                          * Ensure we aren't linking to any tiles,
666                          * through edges not already known to be
667                          * open, which create a loop.
668                          */
669                         if (edgestate[(y*w+x) * 5 + d] == 0) {
670                             int c, k, x2, y2;
671                             
672                             OFFSETWH(x2, y2, x, y, d, w, h);
673                             c = dsf_canonify(equivalence, y2*w+x2);
674                             for (k = 0; k < nequiv; k++)
675                                 if (c == equiv[k])
676                                     break;
677                             if (k == nequiv)
678                                 equiv[nequiv++] = c;
679                             else
680                                 valid = FALSE;
681                         }
682                     }
683                 }
684
685                 if (nnondeadends == 0) {
686                     /*
687                      * If this orientation links together dead-ends
688                      * with a total area of less than the entire
689                      * grid, it is invalid.
690                      *
691                      * (We add 1 to deadendtotal because of the
692                      * tile itself, of course; one tile linking
693                      * dead ends of size 2 and 3 forms a subnetwork
694                      * with a total area of 6, not 5.)
695                      */
696                     if (deadendtotal > 0 && deadendtotal+1 < area)
697                         valid = FALSE;
698                 } else if (nnondeadends == 1) {
699                     /*
700                      * If this orientation links together one or
701                      * more dead-ends with precisely one
702                      * non-dead-end, then we may have to mark that
703                      * non-dead-end as a dead end going the other
704                      * way. However, it depends on whether all
705                      * other orientations share the same property.
706                      */
707                     deadendtotal++;
708                     if (deadendmax[nondeadends[0]] < deadendtotal)
709                         deadendmax[nondeadends[0]] = deadendtotal;
710                 } else {
711                     /*
712                      * If this orientation links together two or
713                      * more non-dead-ends, then we can rule out the
714                      * possibility of putting in new dead-end
715                      * markings in those directions.
716                      */
717                     int k;
718                     for (k = 0; k < nnondeadends; k++)
719                         deadendmax[nondeadends[k]] = area+1;
720                 }
721
722                 if (valid)
723                     tilestate[(y*w+x) * 4 + j++] = val;
724 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
725                 else
726                     printf("ruling out orientation %x at %d,%d\n", val, x, y);
727 #endif
728             }
729
730             assert(j > 0);             /* we can't lose _all_ possibilities! */
731
732             if (j < i) {
733                 done_something = TRUE;
734
735                 /*
736                  * We have ruled out at least one tile orientation.
737                  * Make sure the rest are blanked.
738                  */
739                 while (j < 4)
740                     tilestate[(y*w+x) * 4 + j++] = 255;
741             }
742
743             /*
744              * Now go through the tile orientations again and see
745              * if we've deduced anything new about any edges.
746              */
747             {
748                 int a, o;
749                 a = 0xF; o = 0;
750
751                 for (i = 0; i < 4 && tilestate[(y*w+x) * 4 + i] != 255; i++) {
752                     a &= tilestate[(y*w+x) * 4 + i];
753                     o |= tilestate[(y*w+x) * 4 + i];
754                 }
755                 for (d = 1; d <= 8; d += d)
756                     if (edgestate[(y*w+x) * 5 + d] == 0) {
757                         int x2, y2, d2;
758                         OFFSETWH(x2, y2, x, y, d, w, h);
759                         d2 = F(d);
760                         if (a & d) {
761                             /* This edge is open in all orientations. */
762 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
763                             printf("marking edge %d,%d:%d open\n", x, y, d);
764 #endif
765                             edgestate[(y*w+x) * 5 + d] = 1;
766                             edgestate[(y2*w+x2) * 5 + d2] = 1;
767                             dsf_merge(equivalence, y*w+x, y2*w+x2);
768                             done_something = TRUE;
769                             todo_add(todo, y2*w+x2);
770                         } else if (!(o & d)) {
771                             /* This edge is closed in all orientations. */
772 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
773                             printf("marking edge %d,%d:%d closed\n", x, y, d);
774 #endif
775                             edgestate[(y*w+x) * 5 + d] = 2;
776                             edgestate[(y2*w+x2) * 5 + d2] = 2;
777                             done_something = TRUE;
778                             todo_add(todo, y2*w+x2);
779                         }
780                     }
781
782             }
783
784             /*
785              * Now check the dead-end markers and see if any of
786              * them has lowered from the real ones.
787              */
788             for (d = 1; d <= 8; d += d) {
789                 int x2, y2, d2;
790                 OFFSETWH(x2, y2, x, y, d, w, h);
791                 d2 = F(d);
792                 if (deadendmax[d] > 0 &&
793                     deadends[(y2*w+x2) * 5 + d2] > deadendmax[d]) {
794 #ifdef SOLVER_DIAGNOSTICS
795                     printf("setting dead end value %d,%d:%d to %d\n",
796                            x2, y2, d2, deadendmax[d]);
797 #endif
798                     deadends[(y2*w+x2) * 5 + d2] = deadendmax[d];
799                     done_something = TRUE;
800                     todo_add(todo, y2*w+x2);
801                 }
802             }
803
804         }
805     }
806
807     /*
808      * Mark all completely determined tiles as locked.
809      */
810     j = TRUE;
811     for (i = 0; i < w*h; i++) {
812         if (tilestate[i * 4 + 1] == 255) {
813             assert(tilestate[i * 4 + 0] != 255);
814             tiles[i] = tilestate[i * 4] | LOCKED;
815         } else {
816             tiles[i] &= ~LOCKED;
817             j = FALSE;
818         }
819     }
820
821     /*
822      * Free up working space.
823      */
824     todo_free(todo);
825     sfree(tilestate);
826     sfree(edgestate);
827     sfree(deadends);
828     sfree(equivalence);
829
830     return j;
831 }
832
833 /* ----------------------------------------------------------------------
834  * Randomly select a new game description.
835  */
836
837 /*
838  * Function to randomly perturb an ambiguous section in a grid, to
839  * attempt to ensure unique solvability.
840  */
841 static void perturb(int w, int h, unsigned char *tiles, int wrapping,
842                     random_state *rs, int startx, int starty, int startd)
843 {
844     struct xyd *perimeter, *perim2, *loop[2], looppos[2];
845     int nperim, perimsize, nloop[2], loopsize[2];
846     int x, y, d, i;
847
848     /*
849      * We know that the tile at (startx,starty) is part of an
850      * ambiguous section, and we also know that its neighbour in
851      * direction startd is fully specified. We begin by tracing all
852      * the way round the ambiguous area.
853      */
854     nperim = perimsize = 0;
855     perimeter = NULL;
856     x = startx;
857     y = starty;
858     d = startd;
859 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
860     printf("perturb %d,%d:%d\n", x, y, d);
861 #endif
862     do {
863         int x2, y2, d2;
864
865         if (nperim >= perimsize) {
866             perimsize = perimsize * 3 / 2 + 32;
867             perimeter = sresize(perimeter, perimsize, struct xyd);
868         }
869         perimeter[nperim].x = x;
870         perimeter[nperim].y = y;
871         perimeter[nperim].direction = d;
872         nperim++;
873 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
874         printf("perimeter: %d,%d:%d\n", x, y, d);
875 #endif
876
877         /*
878          * First, see if we can simply turn left from where we are
879          * and find another locked square.
880          */
881         d2 = A(d);
882         OFFSETWH(x2, y2, x, y, d2, w, h);
883         if ((!wrapping && (abs(x2-x) > 1 || abs(y2-y) > 1)) ||
884             (tiles[y2*w+x2] & LOCKED)) {
885             d = d2;
886         } else {
887             /*
888              * Failing that, step left into the new square and look
889              * in front of us.
890              */
891             x = x2;
892             y = y2;
893             OFFSETWH(x2, y2, x, y, d, w, h);
894             if ((wrapping || (abs(x2-x) <= 1 && abs(y2-y) <= 1)) &&
895                 !(tiles[y2*w+x2] & LOCKED)) {
896                 /*
897                  * And failing _that_, we're going to have to step
898                  * forward into _that_ square and look right at the
899                  * same locked square as we started with.
900                  */
901                 x = x2;
902                 y = y2;
903                 d = C(d);
904             }
905         }
906
907     } while (x != startx || y != starty || d != startd);
908
909     /*
910      * Our technique for perturbing this ambiguous area is to
911      * search round its edge for a join we can make: that is, an
912      * edge on the perimeter which is (a) not currently connected,
913      * and (b) connecting it would not yield a full cross on either
914      * side. Then we make that join, search round the network to
915      * find the loop thus constructed, and sever the loop at a
916      * randomly selected other point.
917      */
918     perim2 = snewn(nperim, struct xyd);
919     memcpy(perim2, perimeter, nperim * sizeof(struct xyd));
920     /* Shuffle the perimeter, so as to search it without directional bias. */
921     shuffle(perim2, nperim, sizeof(*perim2), rs);
922     for (i = 0; i < nperim; i++) {
923         int x2, y2;
924
925         x = perim2[i].x;
926         y = perim2[i].y;
927         d = perim2[i].direction;
928
929         OFFSETWH(x2, y2, x, y, d, w, h);
930         if (!wrapping && (abs(x2-x) > 1 || abs(y2-y) > 1))
931             continue;            /* can't link across non-wrapping border */
932         if (tiles[y*w+x] & d)
933             continue;                  /* already linked in this direction! */
934         if (((tiles[y*w+x] | d) & 15) == 15)
935             continue;                  /* can't turn this tile into a cross */
936         if (((tiles[y2*w+x2] | F(d)) & 15) == 15)
937             continue;                  /* can't turn other tile into a cross */
938
939         /*
940          * We've found the point at which we're going to make a new
941          * link.
942          */
943 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS      
944         printf("linking %d,%d:%d\n", x, y, d);
945 #endif
946         tiles[y*w+x] |= d;
947         tiles[y2*w+x2] |= F(d);
948
949         break;
950     }
951     sfree(perim2);
952
953     if (i == nperim)
954         return;                        /* nothing we can do! */
955
956     /*
957      * Now we've constructed a new link, we need to find the entire
958      * loop of which it is a part.
959      * 
960      * In principle, this involves doing a complete search round
961      * the network. However, I anticipate that in the vast majority
962      * of cases the loop will be quite small, so what I'm going to
963      * do is make _two_ searches round the network in parallel, one
964      * keeping its metaphorical hand on the left-hand wall while
965      * the other keeps its hand on the right. As soon as one of
966      * them gets back to its starting point, I abandon the other.
967      */
968     for (i = 0; i < 2; i++) {
969         loopsize[i] = nloop[i] = 0;
970         loop[i] = NULL;
971         looppos[i].x = x;
972         looppos[i].y = y;
973         looppos[i].direction = d;
974     }
975     while (1) {
976         for (i = 0; i < 2; i++) {
977             int x2, y2, j;
978
979             x = looppos[i].x;
980             y = looppos[i].y;
981             d = looppos[i].direction;
982
983             OFFSETWH(x2, y2, x, y, d, w, h);
984
985             /*
986              * Add this path segment to the loop, unless it exactly
987              * reverses the previous one on the loop in which case
988              * we take it away again.
989              */
990 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
991             printf("looppos[%d] = %d,%d:%d\n", i, x, y, d);
992 #endif
993             if (nloop[i] > 0 &&
994                 loop[i][nloop[i]-1].x == x2 &&
995                 loop[i][nloop[i]-1].y == y2 &&
996                 loop[i][nloop[i]-1].direction == F(d)) {
997 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
998                 printf("removing path segment %d,%d:%d from loop[%d]\n",
999                        x2, y2, F(d), i);
1000 #endif
1001                 nloop[i]--;
1002             } else {
1003                 if (nloop[i] >= loopsize[i]) {
1004                     loopsize[i] = loopsize[i] * 3 / 2 + 32;
1005                     loop[i] = sresize(loop[i], loopsize[i], struct xyd);
1006                 }
1007 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
1008                 printf("adding path segment %d,%d:%d to loop[%d]\n",
1009                        x, y, d, i);
1010 #endif
1011                 loop[i][nloop[i]++] = looppos[i];
1012             }
1013
1014 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
1015             printf("tile at new location is %x\n", tiles[y2*w+x2] & 0xF);
1016 #endif
1017             d = F(d);
1018             for (j = 0; j < 4; j++) {
1019                 if (i == 0)
1020                     d = A(d);
1021                 else
1022                     d = C(d);
1023 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
1024                 printf("trying dir %d\n", d);
1025 #endif
1026                 if (tiles[y2*w+x2] & d) {
1027                     looppos[i].x = x2;
1028                     looppos[i].y = y2;
1029                     looppos[i].direction = d;
1030                     break;
1031                 }
1032             }
1033
1034             assert(j < 4);
1035             assert(nloop[i] > 0);
1036
1037             if (looppos[i].x == loop[i][0].x &&
1038                 looppos[i].y == loop[i][0].y &&
1039                 looppos[i].direction == loop[i][0].direction) {
1040 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
1041                 printf("loop %d finished tracking\n", i);
1042 #endif
1043
1044                 /*
1045                  * Having found our loop, we now sever it at a
1046                  * randomly chosen point - absolutely any will do -
1047                  * which is not the one we joined it at to begin
1048                  * with. Conveniently, the one we joined it at is
1049                  * loop[i][0], so we just avoid that one.
1050                  */
1051                 j = random_upto(rs, nloop[i]-1) + 1;
1052                 x = loop[i][j].x;
1053                 y = loop[i][j].y;
1054                 d = loop[i][j].direction;
1055                 OFFSETWH(x2, y2, x, y, d, w, h);
1056                 tiles[y*w+x] &= ~d;
1057                 tiles[y2*w+x2] &= ~F(d);
1058
1059                 break;
1060             }
1061         }
1062         if (i < 2)
1063             break;
1064     }
1065     sfree(loop[0]);
1066     sfree(loop[1]);
1067
1068     /*
1069      * Finally, we must mark the entire disputed section as locked,
1070      * to prevent the perturb function being called on it multiple
1071      * times.
1072      * 
1073      * To do this, we _sort_ the perimeter of the area. The
1074      * existing xyd_cmp function will arrange things into columns
1075      * for us, in such a way that each column has the edges in
1076      * vertical order. Then we can work down each column and fill
1077      * in all the squares between an up edge and a down edge.
1078      */
1079     qsort(perimeter, nperim, sizeof(struct xyd), xyd_cmp);
1080     x = y = -1;
1081     for (i = 0; i <= nperim; i++) {
1082         if (i == nperim || perimeter[i].x > x) {
1083             /*
1084              * Fill in everything from the last Up edge to the
1085              * bottom of the grid, if necessary.
1086              */
1087             if (x != -1) {
1088                 while (y < h) {
1089 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
1090                     printf("resolved: locking tile %d,%d\n", x, y);
1091 #endif
1092                     tiles[y * w + x] |= LOCKED;
1093                     y++;
1094                 }
1095                 x = y = -1;
1096             }
1097
1098             if (i == nperim)
1099                 break;
1100
1101             x = perimeter[i].x;
1102             y = 0;
1103         }
1104
1105         if (perimeter[i].direction == U) {
1106             x = perimeter[i].x;
1107             y = perimeter[i].y;
1108         } else if (perimeter[i].direction == D) {
1109             /*
1110              * Fill in everything from the last Up edge to here.
1111              */
1112             assert(x == perimeter[i].x && y <= perimeter[i].y);
1113             while (y <= perimeter[i].y) {
1114 #ifdef PERTURB_DIAGNOSTICS
1115                 printf("resolved: locking tile %d,%d\n", x, y);
1116 #endif
1117                 tiles[y * w + x] |= LOCKED;
1118                 y++;
1119             }
1120             x = y = -1;
1121         }
1122     }
1123
1124     sfree(perimeter);
1125 }
1126
1127 static char *new_game_desc(game_params *params, random_state *rs,
1128                            char **aux, int interactive)
1129 {
1130     tree234 *possibilities, *barriertree;
1131     int w, h, x, y, cx, cy, nbarriers;
1132     unsigned char *tiles, *barriers;
1133     char *desc, *p;
1134
1135     w = params->width;
1136     h = params->height;
1137
1138     cx = w / 2;
1139     cy = h / 2;
1140
1141     tiles = snewn(w * h, unsigned char);
1142     barriers = snewn(w * h, unsigned char);
1143
1144     begin_generation:
1145
1146     memset(tiles, 0, w * h);
1147     memset(barriers, 0, w * h);
1148
1149     /*
1150      * Construct the unshuffled grid.
1151      * 
1152      * To do this, we simply start at the centre point, repeatedly
1153      * choose a random possibility out of the available ways to
1154      * extend a used square into an unused one, and do it. After
1155      * extending the third line out of a square, we remove the
1156      * fourth from the possibilities list to avoid any full-cross
1157      * squares (which would make the game too easy because they
1158      * only have one orientation).
1159      * 
1160      * The slightly worrying thing is the avoidance of full-cross
1161      * squares. Can this cause our unsophisticated construction
1162      * algorithm to paint itself into a corner, by getting into a
1163      * situation where there are some unreached squares and the
1164      * only way to reach any of them is to extend a T-piece into a
1165      * full cross?
1166      * 
1167      * Answer: no it can't, and here's a proof.
1168      * 
1169      * Any contiguous group of such unreachable squares must be
1170      * surrounded on _all_ sides by T-pieces pointing away from the
1171      * group. (If not, then there is a square which can be extended
1172      * into one of the `unreachable' ones, and so it wasn't
1173      * unreachable after all.) In particular, this implies that
1174      * each contiguous group of unreachable squares must be
1175      * rectangular in shape (any deviation from that yields a
1176      * non-T-piece next to an `unreachable' square).
1177      * 
1178      * So we have a rectangle of unreachable squares, with T-pieces
1179      * forming a solid border around the rectangle. The corners of
1180      * that border must be connected (since every tile connects all
1181      * the lines arriving in it), and therefore the border must
1182      * form a closed loop around the rectangle.
1183      * 
1184      * But this can't have happened in the first place, since we
1185      * _know_ we've avoided creating closed loops! Hence, no such
1186      * situation can ever arise, and the naive grid construction
1187      * algorithm will guaranteeably result in a complete grid
1188      * containing no unreached squares, no full crosses _and_ no
1189      * closed loops. []
1190      */
1191     possibilities = newtree234(xyd_cmp_nc);
1192
1193     if (cx+1 < w)
1194         add234(possibilities, new_xyd(cx, cy, R));
1195     if (cy-1 >= 0)
1196         add234(possibilities, new_xyd(cx, cy, U));
1197     if (cx-1 >= 0)
1198         add234(possibilities, new_xyd(cx, cy, L));
1199     if (cy+1 < h)
1200         add234(possibilities, new_xyd(cx, cy, D));
1201
1202     while (count234(possibilities) > 0) {
1203         int i;
1204         struct xyd *xyd;
1205         int x1, y1, d1, x2, y2, d2, d;
1206
1207         /*
1208          * Extract a randomly chosen possibility from the list.
1209          */
1210         i = random_upto(rs, count234(possibilities));
1211         xyd = delpos234(possibilities, i);
1212         x1 = xyd->x;
1213         y1 = xyd->y;
1214         d1 = xyd->direction;
1215         sfree(xyd);
1216
1217         OFFSET(x2, y2, x1, y1, d1, params);
1218         d2 = F(d1);
1219 #ifdef GENERATION_DIAGNOSTICS
1220         printf("picked (%d,%d,%c) <-> (%d,%d,%c)\n",
1221                x1, y1, "0RU3L567D9abcdef"[d1], x2, y2, "0RU3L567D9abcdef"[d2]);
1222 #endif
1223
1224         /*
1225          * Make the connection. (We should be moving to an as yet
1226          * unused tile.)
1227          */
1228         index(params, tiles, x1, y1) |= d1;
1229         assert(index(params, tiles, x2, y2) == 0);
1230         index(params, tiles, x2, y2) |= d2;
1231
1232         /*
1233          * If we have created a T-piece, remove its last
1234          * possibility.
1235          */
1236         if (COUNT(index(params, tiles, x1, y1)) == 3) {
1237             struct xyd xyd1, *xydp;
1238
1239             xyd1.x = x1;
1240             xyd1.y = y1;
1241             xyd1.direction = 0x0F ^ index(params, tiles, x1, y1);
1242
1243             xydp = find234(possibilities, &xyd1, NULL);
1244
1245             if (xydp) {
1246 #ifdef GENERATION_DIAGNOSTICS
1247                 printf("T-piece; removing (%d,%d,%c)\n",
1248                        xydp->x, xydp->y, "0RU3L567D9abcdef"[xydp->direction]);
1249 #endif
1250                 del234(possibilities, xydp);
1251                 sfree(xydp);
1252             }
1253         }
1254
1255         /*
1256          * Remove all other possibilities that were pointing at the
1257          * tile we've just moved into.
1258          */
1259         for (d = 1; d < 0x10; d <<= 1) {
1260             int x3, y3, d3;
1261             struct xyd xyd1, *xydp;
1262
1263             OFFSET(x3, y3, x2, y2, d, params);
1264             d3 = F(d);
1265
1266             xyd1.x = x3;
1267             xyd1.y = y3;
1268             xyd1.direction = d3;
1269
1270             xydp = find234(possibilities, &xyd1, NULL);
1271
1272             if (xydp) {
1273 #ifdef GENERATION_DIAGNOSTICS
1274                 printf("Loop avoidance; removing (%d,%d,%c)\n",
1275                        xydp->x, xydp->y, "0RU3L567D9abcdef"[xydp->direction]);
1276 #endif
1277                 del234(possibilities, xydp);
1278                 sfree(xydp);
1279             }
1280         }
1281
1282         /*
1283          * Add new possibilities to the list for moving _out_ of
1284          * the tile we have just moved into.
1285          */
1286         for (d = 1; d < 0x10; d <<= 1) {
1287             int x3, y3;
1288
1289             if (d == d2)
1290                 continue;              /* we've got this one already */
1291
1292             if (!params->wrapping) {
1293                 if (d == U && y2 == 0)
1294                     continue;
1295                 if (d == D && y2 == h-1)
1296                     continue;
1297                 if (d == L && x2 == 0)
1298                     continue;
1299                 if (d == R && x2 == w-1)
1300                     continue;
1301             }
1302
1303             OFFSET(x3, y3, x2, y2, d, params);
1304
1305             if (index(params, tiles, x3, y3))
1306                 continue;              /* this would create a loop */
1307
1308 #ifdef GENERATION_DIAGNOSTICS
1309             printf("New frontier; adding (%d,%d,%c)\n",
1310                    x2, y2, "0RU3L567D9abcdef"[d]);
1311 #endif
1312             add234(possibilities, new_xyd(x2, y2, d));
1313         }
1314     }
1315     /* Having done that, we should have no possibilities remaining. */
1316     assert(count234(possibilities) == 0);
1317     freetree234(possibilities);
1318
1319     if (params->unique) {
1320         int prevn = -1;
1321
1322         /*
1323          * Run the solver to check unique solubility.
1324          */
1325         while (!net_solver(w, h, tiles, NULL, params->wrapping)) {
1326             int n = 0;
1327
1328             /*
1329              * We expect (in most cases) that most of the grid will
1330              * be uniquely specified already, and the remaining
1331              * ambiguous sections will be small and separate. So
1332              * our strategy is to find each individual such
1333              * section, and perform a perturbation on the network
1334              * in that area.
1335              */
1336             for (y = 0; y < h; y++) for (x = 0; x < w; x++) {
1337                 if (x+1 < w && ((tiles[y*w+x] ^ tiles[y*w+x+1]) & LOCKED)) {
1338                     n++;
1339                     if (tiles[y*w+x] & LOCKED)
1340                         perturb(w, h, tiles, params->wrapping, rs, x+1, y, L);
1341                     else
1342                         perturb(w, h, tiles, params->wrapping, rs, x, y, R);
1343                 }
1344                 if (y+1 < h && ((tiles[y*w+x] ^ tiles[(y+1)*w+x]) & LOCKED)) {
1345                     n++;
1346                     if (tiles[y*w+x] & LOCKED)
1347                         perturb(w, h, tiles, params->wrapping, rs, x, y+1, U);
1348                     else
1349                         perturb(w, h, tiles, params->wrapping, rs, x, y, D);
1350                 }
1351             }
1352
1353             /*
1354              * Now n counts the number of ambiguous sections we
1355              * have fiddled with. If we haven't managed to decrease
1356              * it from the last time we ran the solver, give up and
1357              * regenerate the entire grid.
1358              */
1359             if (prevn != -1 && prevn <= n)
1360                 goto begin_generation; /* (sorry) */
1361
1362             prevn = n;
1363         }
1364
1365         /*
1366          * The solver will have left a lot of LOCKED bits lying
1367          * around in the tiles array. Remove them.
1368          */
1369         for (x = 0; x < w*h; x++)
1370             tiles[x] &= ~LOCKED;
1371     }
1372
1373     /*
1374      * Now compute a list of the possible barrier locations.
1375      */
1376     barriertree = newtree234(xyd_cmp_nc);
1377     for (y = 0; y < h; y++) {
1378         for (x = 0; x < w; x++) {
1379
1380             if (!(index(params, tiles, x, y) & R) &&
1381                 (params->wrapping || x < w-1))
1382                 add234(barriertree, new_xyd(x, y, R));
1383             if (!(index(params, tiles, x, y) & D) &&
1384                 (params->wrapping || y < h-1))
1385                 add234(barriertree, new_xyd(x, y, D));
1386         }
1387     }
1388
1389     /*
1390      * Save the unshuffled grid in aux.
1391      */
1392     {
1393         char *solution;
1394         int i;
1395
1396         solution = snewn(w * h + 1, char);
1397         for (i = 0; i < w * h; i++)
1398             solution[i] = "0123456789abcdef"[tiles[i] & 0xF];
1399         solution[w*h] = '\0';
1400
1401         *aux = solution;
1402     }
1403
1404     /*
1405      * Now shuffle the grid.
1406      * 
1407      * In order to avoid accidentally generating an already-solved
1408      * grid, we will reshuffle as necessary to ensure that at least
1409      * one edge has a mismatched connection.
1410      *
1411      * This can always be done, since validate_params() enforces a
1412      * grid area of at least 2 and our generator never creates
1413      * either type of rotationally invariant tile (cross and
1414      * blank). Hence there must be at least one edge separating
1415      * distinct tiles, and it must be possible to find orientations
1416      * of those tiles such that one tile is trying to connect
1417      * through that edge and the other is not.
1418      * 
1419      * (We could be more subtle, and allow the shuffle to generate
1420      * a grid in which all tiles match up locally and the only
1421      * criterion preventing the grid from being already solved is
1422      * connectedness. However, that would take more effort, and
1423      * it's easier to simply make sure every grid is _obviously_
1424      * not solved.)
1425      */
1426     while (1) {
1427         int mismatches;
1428
1429         for (y = 0; y < h; y++) {
1430             for (x = 0; x < w; x++) {
1431                 int orig = index(params, tiles, x, y);
1432                 int rot = random_upto(rs, 4);
1433                 index(params, tiles, x, y) = ROT(orig, rot);
1434             }
1435         }
1436
1437         mismatches = 0;
1438         /*
1439          * I can't even be bothered to check for mismatches across
1440          * a wrapping edge, so I'm just going to enforce that there
1441          * must be a mismatch across a non-wrapping edge, which is
1442          * still always possible.
1443          */
1444         for (y = 0; y < h; y++) for (x = 0; x < w; x++) {
1445             if (x+1 < w && ((ROT(index(params, tiles, x, y), 2) ^ 
1446                              index(params, tiles, x+1, y)) & L))
1447                 mismatches++;
1448             if (y+1 < h && ((ROT(index(params, tiles, x, y), 2) ^ 
1449                              index(params, tiles, x, y+1)) & U))
1450                 mismatches++;
1451         }
1452
1453         if (mismatches > 0)
1454             break;
1455     }
1456
1457     /*
1458      * And now choose barrier locations. (We carefully do this
1459      * _after_ shuffling, so that changing the barrier rate in the
1460      * params while keeping the random seed the same will give the
1461      * same shuffled grid and _only_ change the barrier locations.
1462      * Also the way we choose barrier locations, by repeatedly
1463      * choosing one possibility from the list until we have enough,
1464      * is designed to ensure that raising the barrier rate while
1465      * keeping the seed the same will provide a superset of the
1466      * previous barrier set - i.e. if you ask for 10 barriers, and
1467      * then decide that's still too hard and ask for 20, you'll get
1468      * the original 10 plus 10 more, rather than getting 20 new
1469      * ones and the chance of remembering your first 10.)
1470      */
1471     nbarriers = (int)(params->barrier_probability * count234(barriertree));
1472     assert(nbarriers >= 0 && nbarriers <= count234(barriertree));
1473
1474     while (nbarriers > 0) {
1475         int i;
1476         struct xyd *xyd;
1477         int x1, y1, d1, x2, y2, d2;
1478
1479         /*
1480          * Extract a randomly chosen barrier from the list.
1481          */
1482         i = random_upto(rs, count234(barriertree));
1483         xyd = delpos234(barriertree, i);
1484
1485         assert(xyd != NULL);
1486
1487         x1 = xyd->x;
1488         y1 = xyd->y;
1489         d1 = xyd->direction;
1490         sfree(xyd);
1491
1492         OFFSET(x2, y2, x1, y1, d1, params);
1493         d2 = F(d1);
1494
1495         index(params, barriers, x1, y1) |= d1;
1496         index(params, barriers, x2, y2) |= d2;
1497
1498         nbarriers--;
1499     }
1500
1501     /*
1502      * Clean up the rest of the barrier list.
1503      */
1504     {
1505         struct xyd *xyd;
1506
1507         while ( (xyd = delpos234(barriertree, 0)) != NULL)
1508             sfree(xyd);
1509
1510         freetree234(barriertree);
1511     }
1512
1513     /*
1514      * Finally, encode the grid into a string game description.
1515      * 
1516      * My syntax is extremely simple: each square is encoded as a
1517      * hex digit in which bit 0 means a connection on the right,
1518      * bit 1 means up, bit 2 left and bit 3 down. (i.e. the same
1519      * encoding as used internally). Each digit is followed by
1520      * optional barrier indicators: `v' means a vertical barrier to
1521      * the right of it, and `h' means a horizontal barrier below
1522      * it.
1523      */
1524     desc = snewn(w * h * 3 + 1, char);
1525     p = desc;
1526     for (y = 0; y < h; y++) {
1527         for (x = 0; x < w; x++) {
1528             *p++ = "0123456789abcdef"[index(params, tiles, x, y)];
1529             if ((params->wrapping || x < w-1) &&
1530                 (index(params, barriers, x, y) & R))
1531                 *p++ = 'v';
1532             if ((params->wrapping || y < h-1) &&
1533                 (index(params, barriers, x, y) & D))
1534                 *p++ = 'h';
1535         }
1536     }
1537     assert(p - desc <= w*h*3);
1538     *p = '\0';
1539
1540     sfree(tiles);
1541     sfree(barriers);
1542
1543     return desc;
1544 }
1545
1546 static char *validate_desc(game_params *params, char *desc)
1547 {
1548     int w = params->width, h = params->height;
1549     int i;
1550
1551     for (i = 0; i < w*h; i++) {
1552         if (*desc >= '0' && *desc <= '9')
1553             /* OK */;
1554         else if (*desc >= 'a' && *desc <= 'f')
1555             /* OK */;
1556         else if (*desc >= 'A' && *desc <= 'F')
1557             /* OK */;
1558         else if (!*desc)
1559             return "Game description shorter than expected";
1560         else
1561             return "Game description contained unexpected character";
1562         desc++;
1563         while (*desc == 'h' || *desc == 'v')
1564             desc++;
1565     }
1566     if (*desc)
1567         return "Game description longer than expected";
1568
1569     return NULL;
1570 }
1571
1572 /* ----------------------------------------------------------------------
1573  * Construct an initial game state, given a description and parameters.
1574  */
1575
1576 static game_state *new_game(midend *me, game_params *params, char *desc)
1577 {
1578     game_state *state;
1579     int w, h, x, y;
1580
1581     assert(params->width > 0 && params->height > 0);
1582     assert(params->width > 1 || params->height > 1);
1583
1584     /*
1585      * Create a blank game state.
1586      */
1587     state = snew(game_state);
1588     w = state->width = params->width;
1589     h = state->height = params->height;
1590     state->wrapping = params->wrapping;
1591     state->last_rotate_dir = state->last_rotate_x = state->last_rotate_y = 0;
1592     state->completed = state->used_solve = FALSE;
1593     state->tiles = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1594     memset(state->tiles, 0, state->width * state->height);
1595     state->barriers = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1596     memset(state->barriers, 0, state->width * state->height);
1597
1598     /*
1599      * Parse the game description into the grid.
1600      */
1601     for (y = 0; y < h; y++) {
1602         for (x = 0; x < w; x++) {
1603             if (*desc >= '0' && *desc <= '9')
1604                 tile(state, x, y) = *desc - '0';
1605             else if (*desc >= 'a' && *desc <= 'f')
1606                 tile(state, x, y) = *desc - 'a' + 10;
1607             else if (*desc >= 'A' && *desc <= 'F')
1608                 tile(state, x, y) = *desc - 'A' + 10;
1609             if (*desc)
1610                 desc++;
1611             while (*desc == 'h' || *desc == 'v') {
1612                 int x2, y2, d1, d2;
1613                 if (*desc == 'v')
1614                     d1 = R;
1615                 else
1616                     d1 = D;
1617
1618                 OFFSET(x2, y2, x, y, d1, state);
1619                 d2 = F(d1);
1620
1621                 barrier(state, x, y) |= d1;
1622                 barrier(state, x2, y2) |= d2;
1623
1624                 desc++;
1625             }
1626         }
1627     }
1628
1629     /*
1630      * Set up border barriers if this is a non-wrapping game.
1631      */
1632     if (!state->wrapping) {
1633         for (x = 0; x < state->width; x++) {
1634             barrier(state, x, 0) |= U;
1635             barrier(state, x, state->height-1) |= D;
1636         }
1637         for (y = 0; y < state->height; y++) {
1638             barrier(state, 0, y) |= L;
1639             barrier(state, state->width-1, y) |= R;
1640         }
1641     } else {
1642         /*
1643          * We check whether this is de-facto a non-wrapping game
1644          * despite the parameters, in case we were passed the
1645          * description of a non-wrapping game. This is so that we
1646          * can change some aspects of the UI behaviour.
1647          */
1648         state->wrapping = FALSE;
1649         for (x = 0; x < state->width; x++)
1650             if (!(barrier(state, x, 0) & U) ||
1651                 !(barrier(state, x, state->height-1) & D))
1652                 state->wrapping = TRUE;
1653         for (y = 0; y < state->width; y++)
1654             if (!(barrier(state, 0, y) & L) ||
1655                 !(barrier(state, state->width-1, y) & R))
1656                 state->wrapping = TRUE;
1657     }
1658
1659     return state;
1660 }
1661
1662 static game_state *dup_game(game_state *state)
1663 {
1664     game_state *ret;
1665
1666     ret = snew(game_state);
1667     ret->width = state->width;
1668     ret->height = state->height;
1669     ret->wrapping = state->wrapping;
1670     ret->completed = state->completed;
1671     ret->used_solve = state->used_solve;
1672     ret->last_rotate_dir = state->last_rotate_dir;
1673     ret->last_rotate_x = state->last_rotate_x;
1674     ret->last_rotate_y = state->last_rotate_y;
1675     ret->tiles = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1676     memcpy(ret->tiles, state->tiles, state->width * state->height);
1677     ret->barriers = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1678     memcpy(ret->barriers, state->barriers, state->width * state->height);
1679
1680     return ret;
1681 }
1682
1683 static void free_game(game_state *state)
1684 {
1685     sfree(state->tiles);
1686     sfree(state->barriers);
1687     sfree(state);
1688 }
1689
1690 static char *solve_game(game_state *state, game_state *currstate,
1691                         char *aux, char **error)
1692 {
1693     unsigned char *tiles;
1694     char *ret;
1695     int retlen, retsize;
1696     int i;
1697
1698     tiles = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1699
1700     if (!aux) {
1701         /*
1702          * Run the internal solver on the provided grid. This might
1703          * not yield a complete solution.
1704          */
1705         memcpy(tiles, state->tiles, state->width * state->height);
1706         net_solver(state->width, state->height, tiles,
1707                    state->barriers, state->wrapping);
1708     } else {
1709         for (i = 0; i < state->width * state->height; i++) {
1710             int c = aux[i];
1711
1712             if (c >= '0' && c <= '9')
1713                 tiles[i] = c - '0';
1714             else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1715                 tiles[i] = c - 'a' + 10;
1716             else if (c >= 'A' && c <= 'F')
1717                 tiles[i] = c - 'A' + 10;
1718
1719             tiles[i] |= LOCKED;
1720         }
1721     }
1722
1723     /*
1724      * Now construct a string which can be passed to execute_move()
1725      * to transform the current grid into the solved one.
1726      */
1727     retsize = 256;
1728     ret = snewn(retsize, char);
1729     retlen = 0;
1730     ret[retlen++] = 'S';
1731
1732     for (i = 0; i < state->width * state->height; i++) {
1733         int from = currstate->tiles[i], to = tiles[i];
1734         int ft = from & (R|L|U|D), tt = to & (R|L|U|D);
1735         int x = i % state->width, y = i / state->width;
1736         int chr = '\0';
1737         char buf[80], *p = buf;
1738
1739         if (from == to)
1740             continue;                  /* nothing needs doing at all */
1741
1742         /*
1743          * To transform this tile into the desired tile: first
1744          * unlock the tile if it's locked, then rotate it if
1745          * necessary, then lock it if necessary.
1746          */
1747         if (from & LOCKED)
1748             p += sprintf(p, ";L%d,%d", x, y);
1749
1750         if (tt == A(ft))
1751             chr = 'A';
1752         else if (tt == C(ft))
1753             chr = 'C';
1754         else if (tt == F(ft))
1755             chr = 'F';
1756         else {
1757             assert(tt == ft);
1758             chr = '\0';
1759         }
1760         if (chr)
1761             p += sprintf(p, ";%c%d,%d", chr, x, y);
1762
1763         if (to & LOCKED)
1764             p += sprintf(p, ";L%d,%d", x, y);
1765
1766         if (p > buf) {
1767             if (retlen + (p - buf) >= retsize) {
1768                 retsize = retlen + (p - buf) + 512;
1769                 ret = sresize(ret, retsize, char);
1770             }
1771             memcpy(ret+retlen, buf, p - buf);
1772             retlen += p - buf;
1773         }
1774     }
1775
1776     assert(retlen < retsize);
1777     ret[retlen] = '\0';
1778     ret = sresize(ret, retlen+1, char);
1779
1780     sfree(tiles);
1781
1782     return ret;
1783 }
1784
1785 static int game_can_format_as_text_now(game_params *params)
1786 {
1787     return TRUE;
1788 }
1789
1790 static char *game_text_format(game_state *state)
1791 {
1792     return NULL;
1793 }
1794
1795 /* ----------------------------------------------------------------------
1796  * Utility routine.
1797  */
1798
1799 /*
1800  * Compute which squares are reachable from the centre square, as a
1801  * quick visual aid to determining how close the game is to
1802  * completion. This is also a simple way to tell if the game _is_
1803  * completed - just call this function and see whether every square
1804  * is marked active.
1805  */
1806 static unsigned char *compute_active(game_state *state, int cx, int cy)
1807 {
1808     unsigned char *active;
1809     tree234 *todo;
1810     struct xyd *xyd;
1811
1812     active = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1813     memset(active, 0, state->width * state->height);
1814
1815     /*
1816      * We only store (x,y) pairs in todo, but it's easier to reuse
1817      * xyd_cmp and just store direction 0 every time.
1818      */
1819     todo = newtree234(xyd_cmp_nc);
1820     index(state, active, cx, cy) = ACTIVE;
1821     add234(todo, new_xyd(cx, cy, 0));
1822
1823     while ( (xyd = delpos234(todo, 0)) != NULL) {
1824         int x1, y1, d1, x2, y2, d2;
1825
1826         x1 = xyd->x;
1827         y1 = xyd->y;
1828         sfree(xyd);
1829
1830         for (d1 = 1; d1 < 0x10; d1 <<= 1) {
1831             OFFSET(x2, y2, x1, y1, d1, state);
1832             d2 = F(d1);
1833
1834             /*
1835              * If the next tile in this direction is connected to
1836              * us, and there isn't a barrier in the way, and it
1837              * isn't already marked active, then mark it active and
1838              * add it to the to-examine list.
1839              */
1840             if ((tile(state, x1, y1) & d1) &&
1841                 (tile(state, x2, y2) & d2) &&
1842                 !(barrier(state, x1, y1) & d1) &&
1843                 !index(state, active, x2, y2)) {
1844                 index(state, active, x2, y2) = ACTIVE;
1845                 add234(todo, new_xyd(x2, y2, 0));
1846             }
1847         }
1848     }
1849     /* Now we expect the todo list to have shrunk to zero size. */
1850     assert(count234(todo) == 0);
1851     freetree234(todo);
1852
1853     return active;
1854 }
1855
1856 struct game_ui {
1857     int org_x, org_y; /* origin */
1858     int cx, cy;       /* source tile (game coordinates) */
1859     int cur_x, cur_y;
1860     int cur_visible;
1861     random_state *rs; /* used for jumbling */
1862 #ifdef USE_DRAGGING
1863     int dragtilex, dragtiley, dragstartx, dragstarty, dragged;
1864 #endif
1865 };
1866
1867 static game_ui *new_ui(game_state *state)
1868 {
1869     void *seed;
1870     int seedsize;
1871     game_ui *ui = snew(game_ui);
1872     ui->org_x = ui->org_y = 0;
1873     ui->cur_x = ui->cx = state->width / 2;
1874     ui->cur_y = ui->cy = state->height / 2;
1875     ui->cur_visible = FALSE;
1876     get_random_seed(&seed, &seedsize);
1877     ui->rs = random_new(seed, seedsize);
1878     sfree(seed);
1879
1880     return ui;
1881 }
1882
1883 static void free_ui(game_ui *ui)
1884 {
1885     random_free(ui->rs);
1886     sfree(ui);
1887 }
1888
1889 static char *encode_ui(game_ui *ui)
1890 {
1891     char buf[120];
1892     /*
1893      * We preserve the origin and centre-point coordinates over a
1894      * serialise.
1895      */
1896     sprintf(buf, "O%d,%d;C%d,%d", ui->org_x, ui->org_y, ui->cx, ui->cy);
1897     return dupstr(buf);
1898 }
1899
1900 static void decode_ui(game_ui *ui, char *encoding)
1901 {
1902     sscanf(encoding, "O%d,%d;C%d,%d",
1903            &ui->org_x, &ui->org_y, &ui->cx, &ui->cy);
1904 }
1905
1906 static void game_changed_state(game_ui *ui, game_state *oldstate,
1907                                game_state *newstate)
1908 {
1909 }
1910
1911 struct game_drawstate {
1912     int started;
1913     int width, height;
1914     int org_x, org_y;
1915     int tilesize;
1916     unsigned char *visible;
1917 };
1918
1919 /* ----------------------------------------------------------------------
1920  * Process a move.
1921  */
1922 static char *interpret_move(game_state *state, game_ui *ui,
1923                             game_drawstate *ds, int x, int y, int button)
1924 {
1925     char *nullret;
1926     int tx = -1, ty = -1, dir = 0;
1927     int shift = button & MOD_SHFT, ctrl = button & MOD_CTRL;
1928     enum {
1929         NONE, ROTATE_LEFT, ROTATE_180, ROTATE_RIGHT, TOGGLE_LOCK, JUMBLE,
1930         MOVE_ORIGIN, MOVE_SOURCE, MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE, MOVE_CURSOR
1931     } action;
1932
1933     button &= ~MOD_MASK;
1934     nullret = NULL;
1935     action = NONE;
1936
1937     if (button == LEFT_BUTTON ||
1938         button == MIDDLE_BUTTON ||
1939 #ifdef USE_DRAGGING
1940         button == LEFT_DRAG ||
1941         button == LEFT_RELEASE ||
1942         button == RIGHT_DRAG ||
1943         button == RIGHT_RELEASE ||
1944 #endif
1945         button == RIGHT_BUTTON) {
1946
1947         if (ui->cur_visible) {
1948             ui->cur_visible = FALSE;
1949             nullret = "";
1950         }
1951
1952         /*
1953          * The button must have been clicked on a valid tile.
1954          */
1955         x -= WINDOW_OFFSET + TILE_BORDER;
1956         y -= WINDOW_OFFSET + TILE_BORDER;
1957         if (x < 0 || y < 0)
1958             return nullret;
1959         tx = x / TILE_SIZE;
1960         ty = y / TILE_SIZE;
1961         if (tx >= state->width || ty >= state->height)
1962             return nullret;
1963         /* Transform from physical to game coords */
1964         tx = (tx + ui->org_x) % state->width;
1965         ty = (ty + ui->org_y) % state->height;
1966         if (x % TILE_SIZE >= TILE_SIZE - TILE_BORDER ||
1967             y % TILE_SIZE >= TILE_SIZE - TILE_BORDER)
1968             return nullret;
1969
1970 #ifdef USE_DRAGGING
1971
1972         if (button == MIDDLE_BUTTON
1973 #ifdef STYLUS_BASED
1974             || button == RIGHT_BUTTON  /* with a stylus, `right-click' locks */
1975 #endif
1976             ) {
1977             /*
1978              * Middle button never drags: it only toggles the lock.
1979              */
1980             action = TOGGLE_LOCK;
1981         } else if (button == LEFT_BUTTON || button == RIGHT_BUTTON) {
1982             /*
1983              * Otherwise, we note down the start point for a drag.
1984              */
1985             ui->dragtilex = tx;
1986             ui->dragtiley = ty;
1987             ui->dragstartx = x % TILE_SIZE;
1988             ui->dragstarty = y % TILE_SIZE;
1989             ui->dragged = FALSE;
1990             return nullret;            /* no actual action */
1991         } else if (button == LEFT_DRAG || button == RIGHT_DRAG) {
1992             /*
1993              * Find the new drag point and see if it necessitates a
1994              * rotation.
1995              */
1996             int x0,y0, xA,yA, xC,yC, xF,yF;
1997             int mx, my;
1998             int d0, dA, dC, dF, dmin;
1999
2000             tx = ui->dragtilex;
2001             ty = ui->dragtiley;
2002
2003             mx = x - (ui->dragtilex * TILE_SIZE);
2004             my = y - (ui->dragtiley * TILE_SIZE);
2005
2006             x0 = ui->dragstartx;
2007             y0 = ui->dragstarty;
2008             xA = ui->dragstarty;
2009             yA = TILE_SIZE-1 - ui->dragstartx;
2010             xF = TILE_SIZE-1 - ui->dragstartx;
2011             yF = TILE_SIZE-1 - ui->dragstarty;
2012             xC = TILE_SIZE-1 - ui->dragstarty;
2013             yC = ui->dragstartx;
2014
2015             d0 = (mx-x0)*(mx-x0) + (my-y0)*(my-y0);
2016             dA = (mx-xA)*(mx-xA) + (my-yA)*(my-yA);
2017             dF = (mx-xF)*(mx-xF) + (my-yF)*(my-yF);
2018             dC = (mx-xC)*(mx-xC) + (my-yC)*(my-yC);
2019
2020             dmin = min(min(d0,dA),min(dF,dC));
2021
2022             if (d0 == dmin) {
2023                 return nullret;
2024             } else if (dF == dmin) {
2025                 action = ROTATE_180;
2026                 ui->dragstartx = xF;
2027                 ui->dragstarty = yF;
2028                 ui->dragged = TRUE;
2029             } else if (dA == dmin) {
2030                 action = ROTATE_LEFT;
2031                 ui->dragstartx = xA;
2032                 ui->dragstarty = yA;
2033                 ui->dragged = TRUE;
2034             } else /* dC == dmin */ {
2035                 action = ROTATE_RIGHT;
2036                 ui->dragstartx = xC;
2037                 ui->dragstarty = yC;
2038                 ui->dragged = TRUE;
2039             }
2040         } else if (button == LEFT_RELEASE || button == RIGHT_RELEASE) {
2041             if (!ui->dragged) {
2042                 /*
2043                  * There was a click but no perceptible drag:
2044                  * revert to single-click behaviour.
2045                  */
2046                 tx = ui->dragtilex;
2047                 ty = ui->dragtiley;
2048
2049                 if (button == LEFT_RELEASE)
2050                     action = ROTATE_LEFT;
2051                 else
2052                     action = ROTATE_RIGHT;
2053             } else
2054                 return nullret;        /* no action */
2055         }
2056
2057 #else /* USE_DRAGGING */
2058
2059         action = (button == LEFT_BUTTON ? ROTATE_LEFT :
2060                   button == RIGHT_BUTTON ? ROTATE_RIGHT : TOGGLE_LOCK);
2061
2062 #endif /* USE_DRAGGING */
2063
2064     } else if (button == CURSOR_UP || button == CURSOR_DOWN ||
2065                button == CURSOR_RIGHT || button == CURSOR_LEFT) {
2066         switch (button) {
2067           case CURSOR_UP:       dir = U; break;
2068           case CURSOR_DOWN:     dir = D; break;
2069           case CURSOR_LEFT:     dir = L; break;
2070           case CURSOR_RIGHT:    dir = R; break;
2071           default:              return nullret;
2072         }
2073         if (shift && ctrl) action = MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE;
2074         else if (shift)    action = MOVE_ORIGIN;
2075         else if (ctrl)     action = MOVE_SOURCE;
2076         else               action = MOVE_CURSOR;
2077     } else if (button == 'a' || button == 's' || button == 'd' ||
2078                button == 'A' || button == 'S' || button == 'D' ||
2079                button == 'f' || button == 'F' ||
2080                button == CURSOR_SELECT) {
2081         tx = ui->cur_x;
2082         ty = ui->cur_y;
2083         if (button == 'a' || button == 'A' || button == CURSOR_SELECT)
2084             action = ROTATE_LEFT;
2085         else if (button == 's' || button == 'S')
2086             action = TOGGLE_LOCK;
2087         else if (button == 'd' || button == 'D')
2088             action = ROTATE_RIGHT;
2089         else if (button == 'f' || button == 'F')
2090             action = ROTATE_180;
2091         ui->cur_visible = TRUE;
2092     } else if (button == 'j' || button == 'J') {
2093         /* XXX should we have some mouse control for this? */
2094         action = JUMBLE;
2095     } else
2096         return nullret;
2097
2098     /*
2099      * The middle button locks or unlocks a tile. (A locked tile
2100      * cannot be turned, and is visually marked as being locked.
2101      * This is a convenience for the player, so that once they are
2102      * sure which way round a tile goes, they can lock it and thus
2103      * avoid forgetting later on that they'd already done that one;
2104      * and the locking also prevents them turning the tile by
2105      * accident. If they change their mind, another middle click
2106      * unlocks it.)
2107      */
2108     if (action == TOGGLE_LOCK) {
2109         char buf[80];
2110         sprintf(buf, "L%d,%d", tx, ty);
2111         return dupstr(buf);
2112     } else if (action == ROTATE_LEFT || action == ROTATE_RIGHT ||
2113                action == ROTATE_180) {
2114         char buf[80];
2115
2116         /*
2117          * The left and right buttons have no effect if clicked on a
2118          * locked tile.
2119          */
2120         if (tile(state, tx, ty) & LOCKED)
2121             return nullret;
2122
2123         /*
2124          * Otherwise, turn the tile one way or the other. Left button
2125          * turns anticlockwise; right button turns clockwise.
2126          */
2127         sprintf(buf, "%c%d,%d", (int)(action == ROTATE_LEFT ? 'A' :
2128                                       action == ROTATE_RIGHT ? 'C' : 'F'), tx, ty);
2129         return dupstr(buf);
2130     } else if (action == JUMBLE) {
2131         /*
2132          * Jumble all unlocked tiles to random orientations.
2133          */
2134
2135         int jx, jy, maxlen;
2136         char *ret, *p;
2137
2138         /*
2139          * Maximum string length assumes no int can be converted to
2140          * decimal and take more than 11 digits!
2141          */
2142         maxlen = state->width * state->height * 25 + 3;
2143
2144         ret = snewn(maxlen, char);
2145         p = ret;
2146         *p++ = 'J';
2147
2148         for (jy = 0; jy < state->height; jy++) {
2149             for (jx = 0; jx < state->width; jx++) {
2150                 if (!(tile(state, jx, jy) & LOCKED)) {
2151                     int rot = random_upto(ui->rs, 4);
2152                     if (rot) {
2153                         p += sprintf(p, ";%c%d,%d", "AFC"[rot-1], jx, jy);
2154                     }
2155                 }
2156             }
2157         }
2158         *p++ = '\0';
2159         assert(p - ret < maxlen);
2160         ret = sresize(ret, p - ret, char);
2161
2162         return ret;
2163     } else if (action == MOVE_ORIGIN || action == MOVE_SOURCE ||
2164                action == MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE || action == MOVE_CURSOR) {
2165         assert(dir != 0);
2166         if (action == MOVE_ORIGIN || action == MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE) {
2167             if (state->wrapping) {
2168                  OFFSET(ui->org_x, ui->org_y, ui->org_x, ui->org_y, dir, state);
2169             } else return nullret; /* disallowed for non-wrapping grids */
2170         }
2171         if (action == MOVE_SOURCE || action == MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE) {
2172             OFFSET(ui->cx, ui->cy, ui->cx, ui->cy, dir, state);
2173         }
2174         if (action == MOVE_CURSOR) {
2175             OFFSET(ui->cur_x, ui->cur_y, ui->cur_x, ui->cur_y, dir, state);
2176             ui->cur_visible = TRUE;
2177         }
2178         return "";
2179     } else {
2180         return NULL;
2181     }
2182 }
2183
2184 static game_state *execute_move(game_state *from, char *move)
2185 {
2186     game_state *ret;
2187     int tx, ty, n, noanim, orig;
2188
2189     ret = dup_game(from);
2190
2191     if (move[0] == 'J' || move[0] == 'S') {
2192         if (move[0] == 'S')
2193             ret->used_solve = TRUE;
2194
2195         move++;
2196         if (*move == ';')
2197             move++;
2198         noanim = TRUE;
2199     } else
2200         noanim = FALSE;
2201
2202     ret->last_rotate_dir = 0;          /* suppress animation */
2203     ret->last_rotate_x = ret->last_rotate_y = 0;
2204
2205     while (*move) {
2206         if ((move[0] == 'A' || move[0] == 'C' ||
2207              move[0] == 'F' || move[0] == 'L') &&
2208             sscanf(move+1, "%d,%d%n", &tx, &ty, &n) >= 2 &&
2209             tx >= 0 && tx < from->width && ty >= 0 && ty < from->height) {
2210             orig = tile(ret, tx, ty);
2211             if (move[0] == 'A') {
2212                 tile(ret, tx, ty) = A(orig);
2213                 if (!noanim)
2214                     ret->last_rotate_dir = +1;
2215             } else if (move[0] == 'F') {
2216                 tile(ret, tx, ty) = F(orig);
2217                 if (!noanim)
2218                     ret->last_rotate_dir = +2; /* + for sake of argument */
2219             } else if (move[0] == 'C') {
2220                 tile(ret, tx, ty) = C(orig);
2221                 if (!noanim)
2222                     ret->last_rotate_dir = -1;
2223             } else {
2224                 assert(move[0] == 'L');
2225                 tile(ret, tx, ty) ^= LOCKED;
2226             }
2227
2228             move += 1 + n;
2229             if (*move == ';') move++;
2230         } else {
2231             free_game(ret);
2232             return NULL;
2233         }
2234     }
2235     if (!noanim) {
2236         ret->last_rotate_x = tx;
2237         ret->last_rotate_y = ty;
2238     }
2239
2240     /*
2241      * Check whether the game has been completed.
2242      * 
2243      * For this purpose it doesn't matter where the source square
2244      * is, because we can start from anywhere and correctly
2245      * determine whether the game is completed.
2246      */
2247     {
2248         unsigned char *active = compute_active(ret, 0, 0);
2249         int x1, y1;
2250         int complete = TRUE;
2251
2252         for (x1 = 0; x1 < ret->width; x1++)
2253             for (y1 = 0; y1 < ret->height; y1++)
2254                 if ((tile(ret, x1, y1) & 0xF) && !index(ret, active, x1, y1)) {
2255                     complete = FALSE;
2256                     goto break_label;  /* break out of two loops at once */
2257                 }
2258         break_label:
2259
2260         sfree(active);
2261
2262         if (complete)
2263             ret->completed = TRUE;
2264     }
2265
2266     return ret;
2267 }
2268
2269
2270 /* ----------------------------------------------------------------------
2271  * Routines for drawing the game position on the screen.
2272  */
2273
2274 static game_drawstate *game_new_drawstate(drawing *dr, game_state *state)
2275 {
2276     game_drawstate *ds = snew(game_drawstate);
2277
2278     ds->started = FALSE;
2279     ds->width = state->width;
2280     ds->height = state->height;
2281     ds->org_x = ds->org_y = -1;
2282     ds->visible = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
2283     ds->tilesize = 0;                  /* undecided yet */
2284     memset(ds->visible, 0xFF, state->width * state->height);
2285
2286     return ds;
2287 }
2288
2289 static void game_free_drawstate(drawing *dr, game_drawstate *ds)
2290 {
2291     sfree(ds->visible);
2292     sfree(ds);
2293 }
2294
2295 static void game_compute_size(game_params *params, int tilesize,
2296                               int *x, int *y)
2297 {
2298     *x = WINDOW_OFFSET * 2 + tilesize * params->width + TILE_BORDER;
2299     *y = WINDOW_OFFSET * 2 + tilesize * params->height + TILE_BORDER;
2300 }
2301
2302 static void game_set_size(drawing *dr, game_drawstate *ds,
2303                           game_params *params, int tilesize)
2304 {
2305     ds->tilesize = tilesize;
2306 }
2307
2308 static float *game_colours(frontend *fe, int *ncolours)
2309 {
2310     float *ret;
2311
2312     ret = snewn(NCOLOURS * 3, float);
2313     *ncolours = NCOLOURS;
2314
2315     /*
2316      * Basic background colour is whatever the front end thinks is
2317      * a sensible default.
2318      */
2319     frontend_default_colour(fe, &ret[COL_BACKGROUND * 3]);
2320
2321     /*
2322      * Wires are black.
2323      */
2324     ret[COL_WIRE * 3 + 0] = 0.0F;
2325     ret[COL_WIRE * 3 + 1] = 0.0F;
2326     ret[COL_WIRE * 3 + 2] = 0.0F;
2327
2328     /*
2329      * Powered wires and powered endpoints are cyan.
2330      */
2331     ret[COL_POWERED * 3 + 0] = 0.0F;
2332     ret[COL_POWERED * 3 + 1] = 1.0F;
2333     ret[COL_POWERED * 3 + 2] = 1.0F;
2334
2335     /*
2336      * Barriers are red.
2337      */
2338     ret[COL_BARRIER * 3 + 0] = 1.0F;
2339     ret[COL_BARRIER * 3 + 1] = 0.0F;
2340     ret[COL_BARRIER * 3 + 2] = 0.0F;
2341
2342     /*
2343      * Unpowered endpoints are blue.
2344      */
2345     ret[COL_ENDPOINT * 3 + 0] = 0.0F;
2346     ret[COL_ENDPOINT * 3 + 1] = 0.0F;
2347     ret[COL_ENDPOINT * 3 + 2] = 1.0F;
2348
2349     /*
2350      * Tile borders are a darker grey than the background.
2351      */
2352     ret[COL_BORDER * 3 + 0] = 0.5F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 0];
2353     ret[COL_BORDER * 3 + 1] = 0.5F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
2354     ret[COL_BORDER * 3 + 2] = 0.5F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 2];
2355
2356     /*
2357      * Locked tiles are a grey in between those two.
2358      */
2359     ret[COL_LOCKED * 3 + 0] = 0.75F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 0];
2360     ret[COL_LOCKED * 3 + 1] = 0.75F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
2361     ret[COL_LOCKED * 3 + 2] = 0.75F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 2];
2362
2363     return ret;
2364 }
2365
2366 static void draw_thick_line(drawing *dr, int x1, int y1, int x2, int y2,
2367                             int colour)
2368 {
2369     draw_line(dr, x1-1, y1, x2-1, y2, COL_WIRE);
2370     draw_line(dr, x1+1, y1, x2+1, y2, COL_WIRE);
2371     draw_line(dr, x1, y1-1, x2, y2-1, COL_WIRE);
2372     draw_line(dr, x1, y1+1, x2, y2+1, COL_WIRE);
2373     draw_line(dr, x1, y1, x2, y2, colour);
2374 }
2375
2376 static void draw_rect_coords(drawing *dr, int x1, int y1, int x2, int y2,
2377                              int colour)
2378 {
2379     int mx = (x1 < x2 ? x1 : x2);
2380     int my = (y1 < y2 ? y1 : y2);
2381     int dx = (x2 + x1 - 2*mx + 1);
2382     int dy = (y2 + y1 - 2*my + 1);
2383
2384     draw_rect(dr, mx, my, dx, dy, colour);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * draw_barrier_corner() and draw_barrier() are passed physical coords
2389  */
2390 static void draw_barrier_corner(drawing *dr, game_drawstate *ds,
2391                                 int x, int y, int dx, int dy, int phase)
2392 {
2393     int bx = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x;
2394     int by = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y;
2395     int x1, y1;
2396
2397     x1 = (dx > 0 ? TILE_SIZE+TILE_BORDER-1 : 0);
2398     y1 = (dy > 0 ? TILE_SIZE+TILE_BORDER-1 : 0);
2399
2400     if (phase == 0) {
2401         draw_rect_coords(dr, bx+x1+dx, by+y1,
2402                          bx+x1-TILE_BORDER*dx, by+y1-(TILE_BORDER-1)*dy,
2403                          COL_WIRE);
2404         draw_rect_coords(dr, bx+x1, by+y1+dy,
2405                          bx+x1-(TILE_BORDER-1)*dx, by+y1-TILE_BORDER*dy,
2406                          COL_WIRE);
2407     } else {
2408         draw_rect_coords(dr, bx+x1, by+y1,
2409                          bx+x1-(TILE_BORDER-1)*dx, by+y1-(TILE_BORDER-1)*dy,
2410                          COL_BARRIER);
2411     }
2412 }
2413
2414 static void draw_barrier(drawing *dr, game_drawstate *ds,
2415                          int x, int y, int dir, int phase)
2416 {
2417     int bx = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x;
2418     int by = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y;
2419     int x1, y1, w, h;
2420
2421     x1 = (X(dir) > 0 ? TILE_SIZE : X(dir) == 0 ? TILE_BORDER : 0);
2422     y1 = (Y(dir) > 0 ? TILE_SIZE : Y(dir) == 0 ? TILE_BORDER : 0);
2423     w = (X(dir) ? TILE_BORDER : TILE_SIZE - TILE_BORDER);
2424     h = (Y(dir) ? TILE_BORDER : TILE_SIZE - TILE_BORDER);
2425
2426     if (phase == 0) {
2427         draw_rect(dr, bx+x1-X(dir), by+y1-Y(dir), w, h, COL_WIRE);
2428     } else {
2429         draw_rect(dr, bx+x1, by+y1, w, h, COL_BARRIER);
2430     }
2431 }
2432
2433 /*
2434  * draw_tile() is passed physical coordinates
2435  */
2436 static void draw_tile(drawing *dr, game_state *state, game_drawstate *ds,
2437                       int x, int y, int tile, int src, float angle, int cursor)
2438 {
2439     int bx = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x;
2440     int by = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y;
2441     float matrix[4];
2442     float cx, cy, ex, ey, tx, ty;
2443     int dir, col, phase;
2444
2445     /*
2446      * When we draw a single tile, we must draw everything up to
2447      * and including the borders around the tile. This means that
2448      * if the neighbouring tiles have connections to those borders,
2449      * we must draw those connections on the borders themselves.
2450      */
2451
2452     clip(dr, bx, by, TILE_SIZE+TILE_BORDER, TILE_SIZE+TILE_BORDER);
2453
2454     /*
2455      * So. First blank the tile out completely: draw a big
2456      * rectangle in border colour, and a smaller rectangle in
2457      * background colour to fill it in.
2458      */
2459     draw_rect(dr, bx, by, TILE_SIZE+TILE_BORDER, TILE_SIZE+TILE_BORDER,
2460               COL_BORDER);
2461     draw_rect(dr, bx+TILE_BORDER, by+TILE_BORDER,
2462               TILE_SIZE-TILE_BORDER, TILE_SIZE-TILE_BORDER,
2463               tile & LOCKED ? COL_LOCKED : COL_BACKGROUND);
2464
2465     /*
2466      * Draw an inset outline rectangle as a cursor, in whichever of
2467      * COL_LOCKED and COL_BACKGROUND we aren't currently drawing
2468      * in.
2469      */
2470     if (cursor) {
2471         draw_line(dr, bx+TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE/8,
2472                   bx+TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8,
2473                   tile & LOCKED ? COL_BACKGROUND : COL_LOCKED);
2474         draw_line(dr, bx+TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE/8,
2475                   bx+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE/8,
2476                   tile & LOCKED ? COL_BACKGROUND : COL_LOCKED);
2477         draw_line(dr, bx+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE/8,
2478                   bx+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8,
2479                   tile & LOCKED ? COL_BACKGROUND : COL_LOCKED);
2480         draw_line(dr, bx+TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8,
2481                   bx+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8,
2482                   tile & LOCKED ? COL_BACKGROUND : COL_LOCKED);
2483     }
2484
2485     /*
2486      * Set up the rotation matrix.
2487      */
2488     matrix[0] = (float)cos(angle * PI / 180.0);
2489     matrix[1] = (float)-sin(angle * PI / 180.0);
2490     matrix[2] = (float)sin(angle * PI / 180.0);
2491     matrix[3] = (float)cos(angle * PI / 180.0);
2492
2493     /*
2494      * Draw the wires.
2495      */
2496     cx = cy = TILE_BORDER + (TILE_SIZE-TILE_BORDER) / 2.0F - 0.5F;
2497     col = (tile & ACTIVE ? COL_POWERED : COL_WIRE);
2498     for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1) {
2499         if (tile & dir) {
2500             ex = (TILE_SIZE - TILE_BORDER - 1.0F) / 2.0F * X(dir);
2501             ey = (TILE_SIZE - TILE_BORDER - 1.0F) / 2.0F * Y(dir);
2502             MATMUL(tx, ty, matrix, ex, ey);
2503             draw_thick_line(dr, bx+(int)cx, by+(int)cy,
2504                             bx+(int)(cx+tx), by+(int)(cy+ty),
2505                             COL_WIRE);
2506         }
2507     }
2508     for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1) {
2509         if (tile & dir) {
2510             ex = (TILE_SIZE - TILE_BORDER - 1.0F) / 2.0F * X(dir);
2511             ey = (TILE_SIZE - TILE_BORDER - 1.0F) / 2.0F * Y(dir);
2512             MATMUL(tx, ty, matrix, ex, ey);
2513             draw_line(dr, bx+(int)cx, by+(int)cy,
2514                       bx+(int)(cx+tx), by+(int)(cy+ty), col);
2515         }
2516     }
2517
2518     /*
2519      * Draw the box in the middle. We do this in blue if the tile
2520      * is an unpowered endpoint, in cyan if the tile is a powered
2521      * endpoint, in black if the tile is the centrepiece, and
2522      * otherwise not at all.
2523      */
2524     col = -1;
2525     if (src)
2526         col = COL_WIRE;
2527     else if (COUNT(tile) == 1) {
2528         col = (tile & ACTIVE ? COL_POWERED : COL_ENDPOINT);
2529     }
2530     if (col >= 0) {
2531         int i, points[8];
2532
2533         points[0] = +1; points[1] = +1;
2534         points[2] = +1; points[3] = -1;
2535         points[4] = -1; points[5] = -1;
2536         points[6] = -1; points[7] = +1;
2537
2538         for (i = 0; i < 8; i += 2) {
2539             ex = (TILE_SIZE * 0.24F) * points[i];
2540             ey = (TILE_SIZE * 0.24F) * points[i+1];
2541             MATMUL(tx, ty, matrix, ex, ey);
2542             points[i] = bx+(int)(cx+tx);
2543             points[i+1] = by+(int)(cy+ty);
2544         }
2545
2546         draw_polygon(dr, points, 4, col, COL_WIRE);
2547     }
2548
2549     /*
2550      * Draw the points on the border if other tiles are connected
2551      * to us.
2552      */
2553     for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1) {
2554         int dx, dy, px, py, lx, ly, vx, vy, ox, oy;
2555
2556         dx = X(dir);
2557         dy = Y(dir);
2558
2559         ox = x + dx;
2560         oy = y + dy;
2561
2562         if (ox < 0 || ox >= state->width || oy < 0 || oy >= state->height)
2563             continue;
2564
2565         if (!(tile(state, GX(ox), GY(oy)) & F(dir)))
2566             continue;
2567
2568         px = bx + (int)(dx>0 ? TILE_SIZE + TILE_BORDER - 1 : dx<0 ? 0 : cx);
2569         py = by + (int)(dy>0 ? TILE_SIZE + TILE_BORDER - 1 : dy<0 ? 0 : cy);
2570         lx = dx * (TILE_BORDER-1);
2571         ly = dy * (TILE_BORDER-1);
2572         vx = (dy ? 1 : 0);
2573         vy = (dx ? 1 : 0);
2574
2575         if (angle == 0.0 && (tile & dir)) {
2576             /*
2577              * If we are fully connected to the other tile, we must
2578              * draw right across the tile border. (We can use our
2579              * own ACTIVE state to determine what colour to do this
2580              * in: if we are fully connected to the other tile then
2581              * the two ACTIVE states will be the same.)
2582              */
2583             draw_rect_coords(dr, px-vx, py-vy, px+lx+vx, py+ly+vy, COL_WIRE);
2584             draw_rect_coords(dr, px, py, px+lx, py+ly,
2585                              (tile & ACTIVE) ? COL_POWERED : COL_WIRE);
2586         } else {
2587             /*
2588              * The other tile extends into our border, but isn't
2589              * actually connected to us. Just draw a single black
2590              * dot.
2591              */
2592             draw_rect_coords(dr, px, py, px, py, COL_WIRE);
2593         }
2594     }
2595
2596     /*
2597      * Draw barrier corners, and then barriers.
2598      */
2599     for (phase = 0; phase < 2; phase++) {
2600         for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1) {
2601             int x1, y1, corner = FALSE;
2602             /*
2603              * If at least one barrier terminates at the corner
2604              * between dir and A(dir), draw a barrier corner.
2605              */
2606             if (barrier(state, GX(x), GY(y)) & (dir | A(dir))) {
2607                 corner = TRUE;
2608             } else {
2609                 /*
2610                  * Only count barriers terminating at this corner
2611                  * if they're physically next to the corner. (That
2612                  * is, if they've wrapped round from the far side
2613                  * of the screen, they don't count.)
2614                  */
2615                 x1 = x + X(dir);
2616                 y1 = y + Y(dir);
2617                 if (x1 >= 0 && x1 < state->width &&
2618                     y1 >= 0 && y1 < state->height &&
2619                     (barrier(state, GX(x1), GY(y1)) & A(dir))) {
2620                     corner = TRUE;
2621                 } else {
2622                     x1 = x + X(A(dir));
2623                     y1 = y + Y(A(dir));
2624                     if (x1 >= 0 && x1 < state->width &&
2625                         y1 >= 0 && y1 < state->height &&
2626                         (barrier(state, GX(x1), GY(y1)) & dir))
2627                         corner = TRUE;
2628                 }
2629             }
2630
2631             if (corner) {
2632                 /*
2633                  * At least one barrier terminates here. Draw a
2634                  * corner.
2635                  */
2636                 draw_barrier_corner(dr, ds, x, y,
2637                                     X(dir)+X(A(dir)), Y(dir)+Y(A(dir)),
2638                                     phase);
2639             }
2640         }
2641
2642         for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1)
2643             if (barrier(state, GX(x), GY(y)) & dir)
2644                 draw_barrier(dr, ds, x, y, dir, phase);
2645     }
2646
2647     unclip(dr);
2648
2649     draw_update(dr, bx, by, TILE_SIZE+TILE_BORDER, TILE_SIZE+TILE_BORDER);
2650 }
2651
2652 static void game_redraw(drawing *dr, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
2653                  game_state *state, int dir, game_ui *ui, float t, float ft)
2654 {
2655     int x, y, tx, ty, frame, last_rotate_dir, moved_origin = FALSE;
2656     unsigned char *active;
2657     float angle = 0.0;
2658
2659     /*
2660      * Clear the screen, and draw the exterior barrier lines, if
2661      * this is our first call or if the origin has changed.
2662      */
2663     if (!ds->started || ui->org_x != ds->org_x || ui->org_y != ds->org_y) {
2664         int phase;
2665
2666         ds->started = TRUE;
2667
2668         draw_rect(dr, 0, 0, 
2669                   WINDOW_OFFSET * 2 + TILE_SIZE * state->width + TILE_BORDER,
2670                   WINDOW_OFFSET * 2 + TILE_SIZE * state->height + TILE_BORDER,
2671                   COL_BACKGROUND);
2672
2673         ds->org_x = ui->org_x;
2674         ds->org_y = ui->org_y;
2675         moved_origin = TRUE;
2676
2677         draw_update(dr, 0, 0, 
2678                     WINDOW_OFFSET*2 + TILE_SIZE*state->width + TILE_BORDER,
2679                     WINDOW_OFFSET*2 + TILE_SIZE*state->height + TILE_BORDER);
2680
2681         for (phase = 0; phase < 2; phase++) {
2682
2683             for (x = 0; x < ds->width; x++) {
2684                 if (x+1 < ds->width) {
2685                     if (barrier(state, GX(x), GY(0)) & R)
2686                         draw_barrier_corner(dr, ds, x, -1, +1, +1, phase);
2687                     if (barrier(state, GX(x), GY(ds->height-1)) & R)
2688                         draw_barrier_corner(dr, ds, x, ds->height, +1, -1, phase);
2689                 }
2690                 if (barrier(state, GX(x), GY(0)) & U) {
2691                     draw_barrier_corner(dr, ds, x, -1, -1, +1, phase);
2692                     draw_barrier_corner(dr, ds, x, -1, +1, +1, phase);
2693                     draw_barrier(dr, ds, x, -1, D, phase);
2694                 }
2695                 if (barrier(state, GX(x), GY(ds->height-1)) & D) {
2696                     draw_barrier_corner(dr, ds, x, ds->height, -1, -1, phase);
2697                     draw_barrier_corner(dr, ds, x, ds->height, +1, -1, phase);
2698                     draw_barrier(dr, ds, x, ds->height, U, phase);
2699                 }
2700             }
2701
2702             for (y = 0; y < ds->height; y++) {
2703                 if (y+1 < ds->height) {
2704                     if (barrier(state, GX(0), GY(y)) & D)
2705                         draw_barrier_corner(dr, ds, -1, y, +1, +1, phase);
2706                     if (barrier(state, GX(ds->width-1), GY(y)) & D)
2707                         draw_barrier_corner(dr, ds, ds->width, y, -1, +1, phase);
2708                 }
2709                 if (barrier(state, GX(0), GY(y)) & L) {
2710                     draw_barrier_corner(dr, ds, -1, y, +1, -1, phase);
2711                     draw_barrier_corner(dr, ds, -1, y, +1, +1, phase);
2712                     draw_barrier(dr, ds, -1, y, R, phase);
2713                 }
2714                 if (barrier(state, GX(ds->width-1), GY(y)) & R) {
2715                     draw_barrier_corner(dr, ds, ds->width, y, -1, -1, phase);
2716                     draw_barrier_corner(dr, ds, ds->width, y, -1, +1, phase);
2717                     draw_barrier(dr, ds, ds->width, y, L, phase);
2718                 }
2719             }
2720         }
2721     }
2722
2723     tx = ty = -1;
2724     last_rotate_dir = dir==-1 ? oldstate->last_rotate_dir :
2725                                 state->last_rotate_dir;
2726     if (oldstate && (t < ROTATE_TIME) && last_rotate_dir) {
2727         /*
2728          * We're animating a single tile rotation. Find the turning
2729          * tile.
2730          */
2731         tx = (dir==-1 ? oldstate->last_rotate_x : state->last_rotate_x);
2732         ty = (dir==-1 ? oldstate->last_rotate_y : state->last_rotate_y);
2733         angle = last_rotate_dir * dir * 90.0F * (t / ROTATE_TIME);
2734         state = oldstate;
2735     }
2736
2737     frame = -1;
2738     if (ft > 0) {
2739         /*
2740          * We're animating a completion flash. Find which frame
2741          * we're at.
2742          */
2743         frame = (int)(ft / FLASH_FRAME);
2744     }
2745
2746     /*
2747      * Draw any tile which differs from the way it was last drawn.
2748      */
2749     active = compute_active(state, ui->cx, ui->cy);
2750
2751     for (x = 0; x < ds->width; x++)
2752         for (y = 0; y < ds->height; y++) {
2753             unsigned char c = tile(state, GX(x), GY(y)) |
2754                               index(state, active, GX(x), GY(y));
2755             int is_src = GX(x) == ui->cx && GY(y) == ui->cy;
2756             int is_anim = GX(x) == tx && GY(y) == ty;
2757             int is_cursor = ui->cur_visible &&
2758                             GX(x) == ui->cur_x && GY(y) == ui->cur_y;
2759
2760             /*
2761              * In a completion flash, we adjust the LOCKED bit
2762              * depending on our distance from the centre point and
2763              * the frame number.
2764              */
2765             if (frame >= 0) {
2766                 int rcx = RX(ui->cx), rcy = RY(ui->cy);
2767                 int xdist, ydist, dist;
2768                 xdist = (x < rcx ? rcx - x : x - rcx);
2769                 ydist = (y < rcy ? rcy - y : y - rcy);
2770                 dist = (xdist > ydist ? xdist : ydist);
2771
2772                 if (frame >= dist && frame < dist+4) {
2773                     int lock = (frame - dist) & 1;
2774                     lock = lock ? LOCKED : 0;
2775                     c = (c &~ LOCKED) | lock;
2776                 }
2777             }
2778
2779             if (moved_origin ||
2780                 index(state, ds->visible, x, y) != c ||
2781                 index(state, ds->visible, x, y) == 0xFF ||
2782                 is_src || is_anim || is_cursor) {
2783                 draw_tile(dr, state, ds, x, y, c,
2784                           is_src, (is_anim ? angle : 0.0F), is_cursor);
2785                 if (is_src || is_anim || is_cursor)
2786                     index(state, ds->visible, x, y) = 0xFF;
2787                 else
2788                     index(state, ds->visible, x, y) = c;
2789             }
2790         }
2791
2792     /*
2793      * Update the status bar.
2794      */
2795     {
2796         char statusbuf[256];
2797         int i, n, n2, a;
2798
2799         n = state->width * state->height;
2800         for (i = a = n2 = 0; i < n; i++) {
2801             if (active[i])
2802                 a++;
2803             if (state->tiles[i] & 0xF)
2804                 n2++;
2805         }
2806
2807         sprintf(statusbuf, "%sActive: %d/%d",
2808                 (state->used_solve ? "Auto-solved. " :
2809                  state->completed ? "COMPLETED! " : ""), a, n2);
2810
2811         status_bar(dr, statusbuf);
2812     }
2813
2814     sfree(active);
2815 }
2816
2817 static float game_anim_length(game_state *oldstate,
2818                               game_state *newstate, int dir, game_ui *ui)
2819 {
2820     int last_rotate_dir;
2821
2822     /*
2823      * Don't animate if last_rotate_dir is zero.
2824      */
2825     last_rotate_dir = dir==-1 ? oldstate->last_rotate_dir :
2826                                 newstate->last_rotate_dir;
2827     if (last_rotate_dir)
2828         return ROTATE_TIME;
2829
2830     return 0.0F;
2831 }
2832
2833 static float game_flash_length(game_state *oldstate,
2834                                game_state *newstate, int dir, game_ui *ui)
2835 {
2836     /*
2837      * If the game has just been completed, we display a completion
2838      * flash.
2839      */
2840     if (!oldstate->completed && newstate->completed &&
2841         !oldstate->used_solve && !newstate->used_solve) {
2842         int size = 0;
2843         if (size < newstate->width)
2844             size = newstate->width;
2845         if (size < newstate->height)
2846             size = newstate->height;
2847         return FLASH_FRAME * (size+4);
2848     }
2849
2850     return 0.0F;
2851 }
2852
2853 static int game_timing_state(game_state *state, game_ui *ui)
2854 {
2855     return TRUE;
2856 }
2857
2858 static void game_print_size(game_params *params, float *x, float *y)
2859 {
2860     int pw, ph;
2861
2862     /*
2863      * I'll use 8mm squares by default.
2864      */
2865     game_compute_size(params, 800, &pw, &ph);
2866     *x = pw / 100.0F;
2867     *y = ph / 100.0F;
2868 }
2869
2870 static void draw_diagram(drawing *dr, game_drawstate *ds, int x, int y,
2871                          int topleft, int v, int drawlines, int ink)
2872 {
2873     int tx, ty, cx, cy, r, br, k, thick;
2874
2875     tx = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x;
2876     ty = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y;
2877
2878     /*
2879      * Find our centre point.
2880      */
2881     if (topleft) {
2882         cx = tx + (v & L ? TILE_SIZE / 4 : TILE_SIZE / 6);
2883         cy = ty + (v & U ? TILE_SIZE / 4 : TILE_SIZE / 6);
2884         r = TILE_SIZE / 8;
2885         br = TILE_SIZE / 32;
2886     } else {
2887         cx = tx + TILE_SIZE / 2;
2888         cy = ty + TILE_SIZE / 2;
2889         r = TILE_SIZE / 2;
2890         br = TILE_SIZE / 8;
2891     }
2892     thick = r / 20;
2893
2894     /*
2895      * Draw the square block if we have an endpoint.
2896      */
2897     if (v == 1 || v == 2 || v == 4 || v == 8)
2898         draw_rect(dr, cx - br, cy - br, br*2, br*2, ink);
2899
2900     /*
2901      * Draw each radial line.
2902      */
2903     if (drawlines) {
2904         for (k = 1; k < 16; k *= 2)
2905             if (v & k) {
2906                 int x1 = min(cx, cx + (r-thick) * X(k));
2907                 int x2 = max(cx, cx + (r-thick) * X(k));
2908                 int y1 = min(cy, cy + (r-thick) * Y(k));
2909                 int y2 = max(cy, cy + (r-thick) * Y(k));
2910                 draw_rect(dr, x1 - thick, y1 - thick,
2911                           (x2 - x1) + 2*thick, (y2 - y1) + 2*thick, ink);
2912             }
2913     }
2914 }
2915
2916 static void game_print(drawing *dr, game_state *state, int tilesize)
2917 {
2918     int w = state->width, h = state->height;
2919     int ink = print_mono_colour(dr, 0);
2920     int x, y;
2921
2922     /* Ick: fake up `ds->tilesize' for macro expansion purposes */
2923     game_drawstate ads, *ds = &ads;
2924     game_set_size(dr, ds, NULL, tilesize);
2925
2926     /*
2927      * Border.
2928      */
2929     print_line_width(dr, TILE_SIZE / (state->wrapping ? 128 : 12));
2930     draw_rect_outline(dr, WINDOW_OFFSET, WINDOW_OFFSET,
2931                       TILE_SIZE * w, TILE_SIZE * h, ink);
2932
2933     /*
2934      * Grid.
2935      */
2936     print_line_width(dr, TILE_SIZE / 128);
2937     for (x = 1; x < w; x++)
2938         draw_line(dr, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x, WINDOW_OFFSET,
2939                   WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * h,
2940                   ink);
2941     for (y = 1; y < h; y++)
2942         draw_line(dr, WINDOW_OFFSET, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y,
2943                   WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * w, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y,
2944                   ink);
2945
2946     /*
2947      * Barriers.
2948      */
2949     for (y = 0; y <= h; y++)
2950         for (x = 0; x <= w; x++) {
2951             int b = barrier(state, x % w, y % h);
2952             if (x < w && (b & U))
2953                 draw_rect(dr, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x - TILE_SIZE/24,
2954                           WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y - TILE_SIZE/24,
2955                           TILE_SIZE + TILE_SIZE/24 * 2, TILE_SIZE/24 * 2, ink);
2956             if (y < h && (b & L))
2957                 draw_rect(dr, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x - TILE_SIZE/24,
2958                           WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y - TILE_SIZE/24,
2959                           TILE_SIZE/24 * 2, TILE_SIZE + TILE_SIZE/24 * 2, ink);
2960         }
2961
2962     /*
2963      * Grid contents.
2964      */
2965     for (y = 0; y < h; y++)
2966         for (x = 0; x < w; x++) {
2967             int vx, v = tile(state, x, y);
2968             int locked = v & LOCKED;
2969
2970             v &= 0xF;
2971
2972             /*
2973              * Rotate into a standard orientation for the top left
2974              * corner diagram.
2975              */
2976             vx = v;
2977             while (vx != 0 && vx != 15 && vx != 1 && vx != 9 && vx != 13 &&
2978                    vx != 5)
2979                 vx = A(vx);
2980
2981             /*
2982              * Draw the top left corner diagram.
2983              */
2984             draw_diagram(dr, ds, x, y, TRUE, vx, TRUE, ink);
2985
2986             /*
2987              * Draw the real solution diagram, if we're doing so.
2988              */
2989             draw_diagram(dr, ds, x, y, FALSE, v, locked, ink);
2990         }
2991 }
2992
2993 #ifdef COMBINED
2994 #define thegame net
2995 #endif
2996
2997 const struct game thegame = {
2998     "Net", "games.net", "net",
2999     default_params,
3000     game_fetch_preset,
3001     decode_params,
3002     encode_params,
3003     free_params,
3004     dup_params,
3005     TRUE, game_configure, custom_params,
3006     validate_params,
3007     new_game_desc,
3008     validate_desc,
3009     new_game,
3010     dup_game,
3011     free_game,
3012     TRUE, solve_game,
3013     FALSE, game_can_format_as_text_now, game_text_format,
3014     new_ui,
3015     free_ui,
3016     encode_ui,
3017     decode_ui,
3018     game_changed_state,
3019     interpret_move,
3020     execute_move,
3021     PREFERRED_TILE_SIZE, game_compute_size, game_set_size,
3022     game_colours,
3023     game_new_drawstate,
3024     game_free_drawstate,
3025     game_redraw,
3026     game_anim_length,
3027     game_flash_length,
3028     TRUE, FALSE, game_print_size, game_print,
3029     TRUE,                              /* wants_statusbar */
3030     FALSE, game_timing_state,
3031     0,                                 /* flags */
3032 };