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 = 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     for (y = 0; y < h; y++) {
1408         for (x = 0; x < w; x++) {
1409             int orig = index(params, tiles, x, y);
1410             int rot = random_upto(rs, 4);
1411             index(params, tiles, x, y) = ROT(orig, rot);
1412         }
1413     }
1414
1415     /*
1416      * And now choose barrier locations. (We carefully do this
1417      * _after_ shuffling, so that changing the barrier rate in the
1418      * params while keeping the random seed the same will give the
1419      * same shuffled grid and _only_ change the barrier locations.
1420      * Also the way we choose barrier locations, by repeatedly
1421      * choosing one possibility from the list until we have enough,
1422      * is designed to ensure that raising the barrier rate while
1423      * keeping the seed the same will provide a superset of the
1424      * previous barrier set - i.e. if you ask for 10 barriers, and
1425      * then decide that's still too hard and ask for 20, you'll get
1426      * the original 10 plus 10 more, rather than getting 20 new
1427      * ones and the chance of remembering your first 10.)
1428      */
1429     nbarriers = (int)(params->barrier_probability * count234(barriertree));
1430     assert(nbarriers >= 0 && nbarriers <= count234(barriertree));
1431
1432     while (nbarriers > 0) {
1433         int i;
1434         struct xyd *xyd;
1435         int x1, y1, d1, x2, y2, d2;
1436
1437         /*
1438          * Extract a randomly chosen barrier from the list.
1439          */
1440         i = random_upto(rs, count234(barriertree));
1441         xyd = delpos234(barriertree, i);
1442
1443         assert(xyd != NULL);
1444
1445         x1 = xyd->x;
1446         y1 = xyd->y;
1447         d1 = xyd->direction;
1448         sfree(xyd);
1449
1450         OFFSET(x2, y2, x1, y1, d1, params);
1451         d2 = F(d1);
1452
1453         index(params, barriers, x1, y1) |= d1;
1454         index(params, barriers, x2, y2) |= d2;
1455
1456         nbarriers--;
1457     }
1458
1459     /*
1460      * Clean up the rest of the barrier list.
1461      */
1462     {
1463         struct xyd *xyd;
1464
1465         while ( (xyd = delpos234(barriertree, 0)) != NULL)
1466             sfree(xyd);
1467
1468         freetree234(barriertree);
1469     }
1470
1471     /*
1472      * Finally, encode the grid into a string game description.
1473      *
1474      * My syntax is extremely simple: each square is encoded as a
1475      * hex digit in which bit 0 means a connection on the right,
1476      * bit 1 means up, bit 2 left and bit 3 down. (i.e. the same
1477      * encoding as used internally). Each digit is followed by
1478      * optional barrier indicators: `v' means a vertical barrier to
1479      * the right of it, and `h' means a horizontal barrier below
1480      * it.
1481      */
1482     desc = snewn(w * h * 3 + 1, char);
1483     p = desc;
1484     for (y = 0; y < h; y++) {
1485         for (x = 0; x < w; x++) {
1486             *p++ = "0123456789abcdef"[index(params, tiles, x, y)];
1487             if ((params->wrapping || x < w-1) &&
1488                 (index(params, barriers, x, y) & R))
1489                 *p++ = 'v';
1490             if ((params->wrapping || y < h-1) &&
1491                 (index(params, barriers, x, y) & D))
1492                 *p++ = 'h';
1493         }
1494     }
1495     assert(p - desc <= w*h*3);
1496     *p = '\0';
1497
1498     sfree(tiles);
1499     sfree(barriers);
1500
1501     return desc;
1502 }
1503
1504 static char *validate_desc(game_params *params, char *desc)
1505 {
1506     int w = params->width, h = params->height;
1507     int i;
1508
1509     for (i = 0; i < w*h; i++) {
1510         if (*desc >= '0' && *desc <= '9')
1511             /* OK */;
1512         else if (*desc >= 'a' && *desc <= 'f')
1513             /* OK */;
1514         else if (*desc >= 'A' && *desc <= 'F')
1515             /* OK */;
1516         else if (!*desc)
1517             return "Game description shorter than expected";
1518         else
1519             return "Game description contained unexpected character";
1520         desc++;
1521         while (*desc == 'h' || *desc == 'v')
1522             desc++;
1523     }
1524     if (*desc)
1525         return "Game description longer than expected";
1526
1527     return NULL;
1528 }
1529
1530 /* ----------------------------------------------------------------------
1531  * Construct an initial game state, given a description and parameters.
1532  */
1533
1534 static game_state *new_game(midend *me, game_params *params, char *desc)
1535 {
1536     game_state *state;
1537     int w, h, x, y;
1538
1539     assert(params->width > 0 && params->height > 0);
1540     assert(params->width > 1 || params->height > 1);
1541
1542     /*
1543      * Create a blank game state.
1544      */
1545     state = snew(game_state);
1546     w = state->width = params->width;
1547     h = state->height = params->height;
1548     state->wrapping = params->wrapping;
1549     state->last_rotate_dir = state->last_rotate_x = state->last_rotate_y = 0;
1550     state->completed = state->used_solve = FALSE;
1551     state->tiles = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1552     memset(state->tiles, 0, state->width * state->height);
1553     state->barriers = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1554     memset(state->barriers, 0, state->width * state->height);
1555
1556     /*
1557      * Parse the game description into the grid.
1558      */
1559     for (y = 0; y < h; y++) {
1560         for (x = 0; x < w; x++) {
1561             if (*desc >= '0' && *desc <= '9')
1562                 tile(state, x, y) = *desc - '0';
1563             else if (*desc >= 'a' && *desc <= 'f')
1564                 tile(state, x, y) = *desc - 'a' + 10;
1565             else if (*desc >= 'A' && *desc <= 'F')
1566                 tile(state, x, y) = *desc - 'A' + 10;
1567             if (*desc)
1568                 desc++;
1569             while (*desc == 'h' || *desc == 'v') {
1570                 int x2, y2, d1, d2;
1571                 if (*desc == 'v')
1572                     d1 = R;
1573                 else
1574                     d1 = D;
1575
1576                 OFFSET(x2, y2, x, y, d1, state);
1577                 d2 = F(d1);
1578
1579                 barrier(state, x, y) |= d1;
1580                 barrier(state, x2, y2) |= d2;
1581
1582                 desc++;
1583             }
1584         }
1585     }
1586
1587     /*
1588      * Set up border barriers if this is a non-wrapping game.
1589      */
1590     if (!state->wrapping) {
1591         for (x = 0; x < state->width; x++) {
1592             barrier(state, x, 0) |= U;
1593             barrier(state, x, state->height-1) |= D;
1594         }
1595         for (y = 0; y < state->height; y++) {
1596             barrier(state, 0, y) |= L;
1597             barrier(state, state->width-1, y) |= R;
1598         }
1599     } else {
1600         /*
1601          * We check whether this is de-facto a non-wrapping game
1602          * despite the parameters, in case we were passed the
1603          * description of a non-wrapping game. This is so that we
1604          * can change some aspects of the UI behaviour.
1605          */
1606         state->wrapping = FALSE;
1607         for (x = 0; x < state->width; x++)
1608             if (!(barrier(state, x, 0) & U) ||
1609                 !(barrier(state, x, state->height-1) & D))
1610                 state->wrapping = TRUE;
1611         for (y = 0; y < state->width; y++)
1612             if (!(barrier(state, 0, y) & L) ||
1613                 !(barrier(state, state->width-1, y) & R))
1614                 state->wrapping = TRUE;
1615     }
1616
1617     return state;
1618 }
1619
1620 static game_state *dup_game(game_state *state)
1621 {
1622     game_state *ret;
1623
1624     ret = snew(game_state);
1625     ret->width = state->width;
1626     ret->height = state->height;
1627     ret->wrapping = state->wrapping;
1628     ret->completed = state->completed;
1629     ret->used_solve = state->used_solve;
1630     ret->last_rotate_dir = state->last_rotate_dir;
1631     ret->last_rotate_x = state->last_rotate_x;
1632     ret->last_rotate_y = state->last_rotate_y;
1633     ret->tiles = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1634     memcpy(ret->tiles, state->tiles, state->width * state->height);
1635     ret->barriers = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1636     memcpy(ret->barriers, state->barriers, state->width * state->height);
1637
1638     return ret;
1639 }
1640
1641 static void free_game(game_state *state)
1642 {
1643     sfree(state->tiles);
1644     sfree(state->barriers);
1645     sfree(state);
1646 }
1647
1648 static char *solve_game(game_state *state, game_state *currstate,
1649                         char *aux, char **error)
1650 {
1651     unsigned char *tiles;
1652     char *ret;
1653     int retlen, retsize;
1654     int i;
1655
1656     tiles = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1657
1658     if (!aux) {
1659         /*
1660          * Run the internal solver on the provided grid. This might
1661          * not yield a complete solution.
1662          */
1663         memcpy(tiles, state->tiles, state->width * state->height);
1664         net_solver(state->width, state->height, tiles,
1665                    state->barriers, state->wrapping);
1666     } else {
1667         for (i = 0; i < state->width * state->height; i++) {
1668             int c = aux[i];
1669
1670             if (c >= '0' && c <= '9')
1671                 tiles[i] = c - '0';
1672             else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1673                 tiles[i] = c - 'a' + 10;
1674             else if (c >= 'A' && c <= 'F')
1675                 tiles[i] = c - 'A' + 10;
1676
1677             tiles[i] |= LOCKED;
1678         }
1679     }
1680
1681     /*
1682      * Now construct a string which can be passed to execute_move()
1683      * to transform the current grid into the solved one.
1684      */
1685     retsize = 256;
1686     ret = snewn(retsize, char);
1687     retlen = 0;
1688     ret[retlen++] = 'S';
1689
1690     for (i = 0; i < state->width * state->height; i++) {
1691         int from = currstate->tiles[i], to = tiles[i];
1692         int ft = from & (R|L|U|D), tt = to & (R|L|U|D);
1693         int x = i % state->width, y = i / state->width;
1694         int chr = '\0';
1695         char buf[80], *p = buf;
1696
1697         if (from == to)
1698             continue;                  /* nothing needs doing at all */
1699
1700         /*
1701          * To transform this tile into the desired tile: first
1702          * unlock the tile if it's locked, then rotate it if
1703          * necessary, then lock it if necessary.
1704          */
1705         if (from & LOCKED)
1706             p += sprintf(p, ";L%d,%d", x, y);
1707
1708         if (tt == A(ft))
1709             chr = 'A';
1710         else if (tt == C(ft))
1711             chr = 'C';
1712         else if (tt == F(ft))
1713             chr = 'F';
1714         else {
1715             assert(tt == ft);
1716             chr = '\0';
1717         }
1718         if (chr)
1719             p += sprintf(p, ";%c%d,%d", chr, x, y);
1720
1721         if (to & LOCKED)
1722             p += sprintf(p, ";L%d,%d", x, y);
1723
1724         if (p > buf) {
1725             if (retlen + (p - buf) >= retsize) {
1726                 retsize = retlen + (p - buf) + 512;
1727                 ret = sresize(ret, retsize, char);
1728             }
1729             memcpy(ret+retlen, buf, p - buf);
1730             retlen += p - buf;
1731         }
1732     }
1733
1734     assert(retlen < retsize);
1735     ret[retlen] = '\0';
1736     ret = sresize(ret, retlen+1, char);
1737
1738     sfree(tiles);
1739
1740     return ret;
1741 }
1742
1743 static char *game_text_format(game_state *state)
1744 {
1745     return NULL;
1746 }
1747
1748 /* ----------------------------------------------------------------------
1749  * Utility routine.
1750  */
1751
1752 /*
1753  * Compute which squares are reachable from the centre square, as a
1754  * quick visual aid to determining how close the game is to
1755  * completion. This is also a simple way to tell if the game _is_
1756  * completed - just call this function and see whether every square
1757  * is marked active.
1758  */
1759 static unsigned char *compute_active(game_state *state, int cx, int cy)
1760 {
1761     unsigned char *active;
1762     tree234 *todo;
1763     struct xyd *xyd;
1764
1765     active = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
1766     memset(active, 0, state->width * state->height);
1767
1768     /*
1769      * We only store (x,y) pairs in todo, but it's easier to reuse
1770      * xyd_cmp and just store direction 0 every time.
1771      */
1772     todo = newtree234(xyd_cmp_nc);
1773     index(state, active, cx, cy) = ACTIVE;
1774     add234(todo, new_xyd(cx, cy, 0));
1775
1776     while ( (xyd = delpos234(todo, 0)) != NULL) {
1777         int x1, y1, d1, x2, y2, d2;
1778
1779         x1 = xyd->x;
1780         y1 = xyd->y;
1781         sfree(xyd);
1782
1783         for (d1 = 1; d1 < 0x10; d1 <<= 1) {
1784             OFFSET(x2, y2, x1, y1, d1, state);
1785             d2 = F(d1);
1786
1787             /*
1788              * If the next tile in this direction is connected to
1789              * us, and there isn't a barrier in the way, and it
1790              * isn't already marked active, then mark it active and
1791              * add it to the to-examine list.
1792              */
1793             if ((tile(state, x1, y1) & d1) &&
1794                 (tile(state, x2, y2) & d2) &&
1795                 !(barrier(state, x1, y1) & d1) &&
1796                 !index(state, active, x2, y2)) {
1797                 index(state, active, x2, y2) = ACTIVE;
1798                 add234(todo, new_xyd(x2, y2, 0));
1799             }
1800         }
1801     }
1802     /* Now we expect the todo list to have shrunk to zero size. */
1803     assert(count234(todo) == 0);
1804     freetree234(todo);
1805
1806     return active;
1807 }
1808
1809 struct game_ui {
1810     int org_x, org_y; /* origin */
1811     int cx, cy;       /* source tile (game coordinates) */
1812     int cur_x, cur_y;
1813     int cur_visible;
1814     random_state *rs; /* used for jumbling */
1815 #ifdef USE_DRAGGING
1816     int dragtilex, dragtiley, dragstartx, dragstarty, dragged;
1817 #endif
1818 };
1819
1820 static game_ui *new_ui(game_state *state)
1821 {
1822     void *seed;
1823     int seedsize;
1824     game_ui *ui = snew(game_ui);
1825     ui->org_x = ui->org_y = 0;
1826     ui->cur_x = ui->cx = state->width / 2;
1827     ui->cur_y = ui->cy = state->height / 2;
1828     ui->cur_visible = FALSE;
1829     get_random_seed(&seed, &seedsize);
1830     ui->rs = random_new(seed, seedsize);
1831     sfree(seed);
1832
1833     return ui;
1834 }
1835
1836 static void free_ui(game_ui *ui)
1837 {
1838     random_free(ui->rs);
1839     sfree(ui);
1840 }
1841
1842 static char *encode_ui(game_ui *ui)
1843 {
1844     char buf[120];
1845     /*
1846      * We preserve the origin and centre-point coordinates over a
1847      * serialise.
1848      */
1849     sprintf(buf, "O%d,%d;C%d,%d", ui->org_x, ui->org_y, ui->cx, ui->cy);
1850     return dupstr(buf);
1851 }
1852
1853 static void decode_ui(game_ui *ui, char *encoding)
1854 {
1855     sscanf(encoding, "O%d,%d;C%d,%d",
1856            &ui->org_x, &ui->org_y, &ui->cx, &ui->cy);
1857 }
1858
1859 static void game_changed_state(game_ui *ui, game_state *oldstate,
1860                                game_state *newstate)
1861 {
1862 }
1863
1864 struct game_drawstate {
1865     int started;
1866     int width, height;
1867     int org_x, org_y;
1868     int tilesize;
1869     unsigned char *visible;
1870 };
1871
1872 /* ----------------------------------------------------------------------
1873  * Process a move.
1874  */
1875 static char *interpret_move(game_state *state, game_ui *ui,
1876                             game_drawstate *ds, int x, int y, int button)
1877 {
1878     char *nullret;
1879     int tx = -1, ty = -1, dir = 0;
1880     int shift = button & MOD_SHFT, ctrl = button & MOD_CTRL;
1881     enum {
1882         NONE, ROTATE_LEFT, ROTATE_180, ROTATE_RIGHT, TOGGLE_LOCK, JUMBLE,
1883         MOVE_ORIGIN, MOVE_SOURCE, MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE, MOVE_CURSOR
1884     } action;
1885
1886     button &= ~MOD_MASK;
1887     nullret = NULL;
1888     action = NONE;
1889
1890     if (button == LEFT_BUTTON ||
1891         button == MIDDLE_BUTTON ||
1892 #ifdef USE_DRAGGING
1893         button == LEFT_DRAG ||
1894         button == LEFT_RELEASE ||
1895         button == RIGHT_DRAG ||
1896         button == RIGHT_RELEASE ||
1897 #endif
1898         button == RIGHT_BUTTON) {
1899
1900         if (ui->cur_visible) {
1901             ui->cur_visible = FALSE;
1902             nullret = "";
1903         }
1904
1905         /*
1906          * The button must have been clicked on a valid tile.
1907          */
1908         x -= WINDOW_OFFSET + TILE_BORDER;
1909         y -= WINDOW_OFFSET + TILE_BORDER;
1910         if (x < 0 || y < 0)
1911             return nullret;
1912         tx = x / TILE_SIZE;
1913         ty = y / TILE_SIZE;
1914         if (tx >= state->width || ty >= state->height)
1915             return nullret;
1916         /* Transform from physical to game coords */
1917         tx = (tx + ui->org_x) % state->width;
1918         ty = (ty + ui->org_y) % state->height;
1919         if (x % TILE_SIZE >= TILE_SIZE - TILE_BORDER ||
1920             y % TILE_SIZE >= TILE_SIZE - TILE_BORDER)
1921             return nullret;
1922
1923 #ifdef USE_DRAGGING
1924
1925         if (button == MIDDLE_BUTTON
1926 #ifdef STYLUS_BASED
1927             || button == RIGHT_BUTTON  /* with a stylus, `right-click' locks */
1928 #endif
1929             ) {
1930             /*
1931              * Middle button never drags: it only toggles the lock.
1932              */
1933             action = TOGGLE_LOCK;
1934         } else if (button == LEFT_BUTTON || button == RIGHT_BUTTON) {
1935             /*
1936              * Otherwise, we note down the start point for a drag.
1937              */
1938             ui->dragtilex = tx;
1939             ui->dragtiley = ty;
1940             ui->dragstartx = x % TILE_SIZE;
1941             ui->dragstarty = y % TILE_SIZE;
1942             ui->dragged = FALSE;
1943             return nullret;            /* no actual action */
1944         } else if (button == LEFT_DRAG || button == RIGHT_DRAG) {
1945             /*
1946              * Find the new drag point and see if it necessitates a
1947              * rotation.
1948              */
1949             int x0,y0, xA,yA, xC,yC, xF,yF;
1950             int mx, my;
1951             int d0, dA, dC, dF, dmin;
1952
1953             tx = ui->dragtilex;
1954             ty = ui->dragtiley;
1955
1956             mx = x - (ui->dragtilex * TILE_SIZE);
1957             my = y - (ui->dragtiley * TILE_SIZE);
1958
1959             x0 = ui->dragstartx;
1960             y0 = ui->dragstarty;
1961             xA = ui->dragstarty;
1962             yA = TILE_SIZE-1 - ui->dragstartx;
1963             xF = TILE_SIZE-1 - ui->dragstartx;
1964             yF = TILE_SIZE-1 - ui->dragstarty;
1965             xC = TILE_SIZE-1 - ui->dragstarty;
1966             yC = ui->dragstartx;
1967
1968             d0 = (mx-x0)*(mx-x0) + (my-y0)*(my-y0);
1969             dA = (mx-xA)*(mx-xA) + (my-yA)*(my-yA);
1970             dF = (mx-xF)*(mx-xF) + (my-yF)*(my-yF);
1971             dC = (mx-xC)*(mx-xC) + (my-yC)*(my-yC);
1972
1973             dmin = min(min(d0,dA),min(dF,dC));
1974
1975             if (d0 == dmin) {
1976                 return nullret;
1977             } else if (dF == dmin) {
1978                 action = ROTATE_180;
1979                 ui->dragstartx = xF;
1980                 ui->dragstarty = yF;
1981                 ui->dragged = TRUE;
1982             } else if (dA == dmin) {
1983                 action = ROTATE_LEFT;
1984                 ui->dragstartx = xA;
1985                 ui->dragstarty = yA;
1986                 ui->dragged = TRUE;
1987             } else /* dC == dmin */ {
1988                 action = ROTATE_RIGHT;
1989                 ui->dragstartx = xC;
1990                 ui->dragstarty = yC;
1991                 ui->dragged = TRUE;
1992             }
1993         } else if (button == LEFT_RELEASE || button == RIGHT_RELEASE) {
1994             if (!ui->dragged) {
1995                 /*
1996                  * There was a click but no perceptible drag:
1997                  * revert to single-click behaviour.
1998                  */
1999                 tx = ui->dragtilex;
2000                 ty = ui->dragtiley;
2001
2002                 if (button == LEFT_RELEASE)
2003                     action = ROTATE_LEFT;
2004                 else
2005                     action = ROTATE_RIGHT;
2006             } else
2007                 return nullret;        /* no action */
2008         }
2009
2010 #else /* USE_DRAGGING */
2011
2012         action = (button == LEFT_BUTTON ? ROTATE_LEFT :
2013                   button == RIGHT_BUTTON ? ROTATE_RIGHT : TOGGLE_LOCK);
2014
2015 #endif /* USE_DRAGGING */
2016
2017     } else if (button == CURSOR_UP || button == CURSOR_DOWN ||
2018                button == CURSOR_RIGHT || button == CURSOR_LEFT) {
2019         switch (button) {
2020           case CURSOR_UP:       dir = U; break;
2021           case CURSOR_DOWN:     dir = D; break;
2022           case CURSOR_LEFT:     dir = L; break;
2023           case CURSOR_RIGHT:    dir = R; break;
2024           default:              return nullret;
2025         }
2026         if (shift && ctrl) action = MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE;
2027         else if (shift)    action = MOVE_ORIGIN;
2028         else if (ctrl)     action = MOVE_SOURCE;
2029         else               action = MOVE_CURSOR;
2030     } else if (button == 'a' || button == 's' || button == 'd' ||
2031                button == 'A' || button == 'S' || button == 'D' ||
2032                button == 'f' || button == 'F' ||
2033                button == CURSOR_SELECT) {
2034         tx = ui->cur_x;
2035         ty = ui->cur_y;
2036         if (button == 'a' || button == 'A' || button == CURSOR_SELECT)
2037             action = ROTATE_LEFT;
2038         else if (button == 's' || button == 'S')
2039             action = TOGGLE_LOCK;
2040         else if (button == 'd' || button == 'D')
2041             action = ROTATE_RIGHT;
2042         else if (button == 'f' || button == 'F')
2043             action = ROTATE_180;
2044         ui->cur_visible = TRUE;
2045     } else if (button == 'j' || button == 'J') {
2046         /* XXX should we have some mouse control for this? */
2047         action = JUMBLE;
2048     } else
2049         return nullret;
2050
2051     /*
2052      * The middle button locks or unlocks a tile. (A locked tile
2053      * cannot be turned, and is visually marked as being locked.
2054      * This is a convenience for the player, so that once they are
2055      * sure which way round a tile goes, they can lock it and thus
2056      * avoid forgetting later on that they'd already done that one;
2057      * and the locking also prevents them turning the tile by
2058      * accident. If they change their mind, another middle click
2059      * unlocks it.)
2060      */
2061     if (action == TOGGLE_LOCK) {
2062         char buf[80];
2063         sprintf(buf, "L%d,%d", tx, ty);
2064         return dupstr(buf);
2065     } else if (action == ROTATE_LEFT || action == ROTATE_RIGHT ||
2066                action == ROTATE_180) {
2067         char buf[80];
2068
2069         /*
2070          * The left and right buttons have no effect if clicked on a
2071          * locked tile.
2072          */
2073         if (tile(state, tx, ty) & LOCKED)
2074             return nullret;
2075
2076         /*
2077          * Otherwise, turn the tile one way or the other. Left button
2078          * turns anticlockwise; right button turns clockwise.
2079          */
2080         sprintf(buf, "%c%d,%d", (int)(action == ROTATE_LEFT ? 'A' :
2081                                       action == ROTATE_RIGHT ? 'C' : 'F'), tx, ty);
2082         return dupstr(buf);
2083     } else if (action == JUMBLE) {
2084         /*
2085          * Jumble all unlocked tiles to random orientations.
2086          */
2087
2088         int jx, jy, maxlen;
2089         char *ret, *p;
2090
2091         /*
2092          * Maximum string length assumes no int can be converted to
2093          * decimal and take more than 11 digits!
2094          */
2095         maxlen = state->width * state->height * 25 + 3;
2096
2097         ret = snewn(maxlen, char);
2098         p = ret;
2099         *p++ = 'J';
2100
2101         for (jy = 0; jy < state->height; jy++) {
2102             for (jx = 0; jx < state->width; jx++) {
2103                 if (!(tile(state, jx, jy) & LOCKED)) {
2104                     int rot = random_upto(ui->rs, 4);
2105                     if (rot) {
2106                         p += sprintf(p, ";%c%d,%d", "AFC"[rot-1], jx, jy);
2107                     }
2108                 }
2109             }
2110         }
2111         *p++ = '\0';
2112         assert(p - ret < maxlen);
2113         ret = sresize(ret, p - ret, char);
2114
2115         return ret;
2116     } else if (action == MOVE_ORIGIN || action == MOVE_SOURCE ||
2117                action == MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE || action == MOVE_CURSOR) {
2118         assert(dir != 0);
2119         if (action == MOVE_ORIGIN || action == MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE) {
2120             if (state->wrapping) {
2121                  OFFSET(ui->org_x, ui->org_y, ui->org_x, ui->org_y, dir, state);
2122             } else return nullret; /* disallowed for non-wrapping grids */
2123         }
2124         if (action == MOVE_SOURCE || action == MOVE_ORIGIN_AND_SOURCE) {
2125             OFFSET(ui->cx, ui->cy, ui->cx, ui->cy, dir, state);
2126         }
2127         if (action == MOVE_CURSOR) {
2128             OFFSET(ui->cur_x, ui->cur_y, ui->cur_x, ui->cur_y, dir, state);
2129             ui->cur_visible = TRUE;
2130         }
2131         return "";
2132     } else {
2133         return NULL;
2134     }
2135 }
2136
2137 static game_state *execute_move(game_state *from, char *move)
2138 {
2139     game_state *ret;
2140     int tx, ty, n, noanim, orig;
2141
2142     ret = dup_game(from);
2143
2144     if (move[0] == 'J' || move[0] == 'S') {
2145         if (move[0] == 'S')
2146             ret->used_solve = TRUE;
2147
2148         move++;
2149         if (*move == ';')
2150             move++;
2151         noanim = TRUE;
2152     } else
2153         noanim = FALSE;
2154
2155     ret->last_rotate_dir = 0;          /* suppress animation */
2156     ret->last_rotate_x = ret->last_rotate_y = 0;
2157
2158     while (*move) {
2159         if ((move[0] == 'A' || move[0] == 'C' ||
2160              move[0] == 'F' || move[0] == 'L') &&
2161             sscanf(move+1, "%d,%d%n", &tx, &ty, &n) >= 2 &&
2162             tx >= 0 && tx < from->width && ty >= 0 && ty < from->height) {
2163             orig = tile(ret, tx, ty);
2164             if (move[0] == 'A') {
2165                 tile(ret, tx, ty) = A(orig);
2166                 if (!noanim)
2167                     ret->last_rotate_dir = +1;
2168             } else if (move[0] == 'F') {
2169                 tile(ret, tx, ty) = F(orig);
2170                 if (!noanim)
2171                     ret->last_rotate_dir = +2; /* + for sake of argument */
2172             } else if (move[0] == 'C') {
2173                 tile(ret, tx, ty) = C(orig);
2174                 if (!noanim)
2175                     ret->last_rotate_dir = -1;
2176             } else {
2177                 assert(move[0] == 'L');
2178                 tile(ret, tx, ty) ^= LOCKED;
2179             }
2180
2181             move += 1 + n;
2182             if (*move == ';') move++;
2183         } else {
2184             free_game(ret);
2185             return NULL;
2186         }
2187     }
2188     if (!noanim) {
2189         ret->last_rotate_x = tx;
2190         ret->last_rotate_y = ty;
2191     }
2192
2193     /*
2194      * Check whether the game has been completed.
2195      *
2196      * For this purpose it doesn't matter where the source square
2197      * is, because we can start from anywhere and correctly
2198      * determine whether the game is completed.
2199      */
2200     {
2201         unsigned char *active = compute_active(ret, 0, 0);
2202         int x1, y1;
2203         int complete = TRUE;
2204
2205         for (x1 = 0; x1 < ret->width; x1++)
2206             for (y1 = 0; y1 < ret->height; y1++)
2207                 if ((tile(ret, x1, y1) & 0xF) && !index(ret, active, x1, y1)) {
2208                     complete = FALSE;
2209                     goto break_label;  /* break out of two loops at once */
2210                 }
2211         break_label:
2212
2213         sfree(active);
2214
2215         if (complete)
2216             ret->completed = TRUE;
2217     }
2218
2219     return ret;
2220 }
2221
2222
2223 /* ----------------------------------------------------------------------
2224  * Routines for drawing the game position on the screen.
2225  */
2226
2227 static game_drawstate *game_new_drawstate(drawing *dr, game_state *state)
2228 {
2229     game_drawstate *ds = snew(game_drawstate);
2230
2231     ds->started = FALSE;
2232     ds->width = state->width;
2233     ds->height = state->height;
2234     ds->org_x = ds->org_y = -1;
2235     ds->visible = snewn(state->width * state->height, unsigned char);
2236     ds->tilesize = 0;                  /* undecided yet */
2237     memset(ds->visible, 0xFF, state->width * state->height);
2238
2239     return ds;
2240 }
2241
2242 static void game_free_drawstate(drawing *dr, game_drawstate *ds)
2243 {
2244     sfree(ds->visible);
2245     sfree(ds);
2246 }
2247
2248 static void game_compute_size(game_params *params, int tilesize,
2249                               int *x, int *y)
2250 {
2251     *x = WINDOW_OFFSET * 2 + tilesize * params->width + TILE_BORDER;
2252     *y = WINDOW_OFFSET * 2 + tilesize * params->height + TILE_BORDER;
2253 }
2254
2255 static void game_set_size(drawing *dr, game_drawstate *ds,
2256                           game_params *params, int tilesize)
2257 {
2258     ds->tilesize = tilesize;
2259 }
2260
2261 static float *game_colours(frontend *fe, int *ncolours)
2262 {
2263     float *ret;
2264
2265     ret = snewn(NCOLOURS * 3, float);
2266     *ncolours = NCOLOURS;
2267
2268     /*
2269      * Basic background colour is whatever the front end thinks is
2270      * a sensible default.
2271      */
2272     frontend_default_colour(fe, &ret[COL_BACKGROUND * 3]);
2273
2274     /*
2275      * Wires are black.
2276      */
2277     ret[COL_WIRE * 3 + 0] = 0.0F;
2278     ret[COL_WIRE * 3 + 1] = 0.0F;
2279     ret[COL_WIRE * 3 + 2] = 0.0F;
2280
2281     /*
2282      * Powered wires and powered endpoints are cyan.
2283      */
2284     ret[COL_POWERED * 3 + 0] = 0.0F;
2285     ret[COL_POWERED * 3 + 1] = 1.0F;
2286     ret[COL_POWERED * 3 + 2] = 1.0F;
2287
2288     /*
2289      * Barriers are red.
2290      */
2291     ret[COL_BARRIER * 3 + 0] = 1.0F;
2292     ret[COL_BARRIER * 3 + 1] = 0.0F;
2293     ret[COL_BARRIER * 3 + 2] = 0.0F;
2294
2295     /*
2296      * Unpowered endpoints are blue.
2297      */
2298     ret[COL_ENDPOINT * 3 + 0] = 0.0F;
2299     ret[COL_ENDPOINT * 3 + 1] = 0.0F;
2300     ret[COL_ENDPOINT * 3 + 2] = 1.0F;
2301
2302     /*
2303      * Tile borders are a darker grey than the background.
2304      */
2305     ret[COL_BORDER * 3 + 0] = 0.5F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 0];
2306     ret[COL_BORDER * 3 + 1] = 0.5F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
2307     ret[COL_BORDER * 3 + 2] = 0.5F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 2];
2308
2309     /*
2310      * Locked tiles are a grey in between those two.
2311      */
2312     ret[COL_LOCKED * 3 + 0] = 0.75F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 0];
2313     ret[COL_LOCKED * 3 + 1] = 0.75F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
2314     ret[COL_LOCKED * 3 + 2] = 0.75F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 2];
2315
2316     return ret;
2317 }
2318
2319 static void draw_thick_line(drawing *dr, int x1, int y1, int x2, int y2,
2320                             int colour)
2321 {
2322     draw_line(dr, x1-1, y1, x2-1, y2, COL_WIRE);
2323     draw_line(dr, x1+1, y1, x2+1, y2, COL_WIRE);
2324     draw_line(dr, x1, y1-1, x2, y2-1, COL_WIRE);
2325     draw_line(dr, x1, y1+1, x2, y2+1, COL_WIRE);
2326     draw_line(dr, x1, y1, x2, y2, colour);
2327 }
2328
2329 static void draw_rect_coords(drawing *dr, int x1, int y1, int x2, int y2,
2330                              int colour)
2331 {
2332     int mx = (x1 < x2 ? x1 : x2);
2333     int my = (y1 < y2 ? y1 : y2);
2334     int dx = (x2 + x1 - 2*mx + 1);
2335     int dy = (y2 + y1 - 2*my + 1);
2336
2337     draw_rect(dr, mx, my, dx, dy, colour);
2338 }
2339
2340 /*
2341  * draw_barrier_corner() and draw_barrier() are passed physical coords
2342  */
2343 static void draw_barrier_corner(drawing *dr, game_drawstate *ds,
2344                                 int x, int y, int dx, int dy, int phase)
2345 {
2346     int bx = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x;
2347     int by = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y;
2348     int x1, y1;
2349
2350     x1 = (dx > 0 ? TILE_SIZE+TILE_BORDER-1 : 0);
2351     y1 = (dy > 0 ? TILE_SIZE+TILE_BORDER-1 : 0);
2352
2353     if (phase == 0) {
2354         draw_rect_coords(dr, bx+x1+dx, by+y1,
2355                          bx+x1-TILE_BORDER*dx, by+y1-(TILE_BORDER-1)*dy,
2356                          COL_WIRE);
2357         draw_rect_coords(dr, bx+x1, by+y1+dy,
2358                          bx+x1-(TILE_BORDER-1)*dx, by+y1-TILE_BORDER*dy,
2359                          COL_WIRE);
2360     } else {
2361         draw_rect_coords(dr, bx+x1, by+y1,
2362                          bx+x1-(TILE_BORDER-1)*dx, by+y1-(TILE_BORDER-1)*dy,
2363                          COL_BARRIER);
2364     }
2365 }
2366
2367 static void draw_barrier(drawing *dr, game_drawstate *ds,
2368                          int x, int y, int dir, int phase)
2369 {
2370     int bx = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x;
2371     int by = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y;
2372     int x1, y1, w, h;
2373
2374     x1 = (X(dir) > 0 ? TILE_SIZE : X(dir) == 0 ? TILE_BORDER : 0);
2375     y1 = (Y(dir) > 0 ? TILE_SIZE : Y(dir) == 0 ? TILE_BORDER : 0);
2376     w = (X(dir) ? TILE_BORDER : TILE_SIZE - TILE_BORDER);
2377     h = (Y(dir) ? TILE_BORDER : TILE_SIZE - TILE_BORDER);
2378
2379     if (phase == 0) {
2380         draw_rect(dr, bx+x1-X(dir), by+y1-Y(dir), w, h, COL_WIRE);
2381     } else {
2382         draw_rect(dr, bx+x1, by+y1, w, h, COL_BARRIER);
2383     }
2384 }
2385
2386 /*
2387  * draw_tile() is passed physical coordinates
2388  */
2389 static void draw_tile(drawing *dr, game_state *state, game_drawstate *ds,
2390                       int x, int y, int tile, int src, float angle, int cursor)
2391 {
2392     int bx = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x;
2393     int by = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y;
2394     float matrix[4];
2395     float cx, cy, ex, ey, tx, ty;
2396     int dir, col, phase;
2397
2398     /*
2399      * When we draw a single tile, we must draw everything up to
2400      * and including the borders around the tile. This means that
2401      * if the neighbouring tiles have connections to those borders,
2402      * we must draw those connections on the borders themselves.
2403      */
2404
2405     clip(dr, bx, by, TILE_SIZE+TILE_BORDER, TILE_SIZE+TILE_BORDER);
2406
2407     /*
2408      * So. First blank the tile out completely: draw a big
2409      * rectangle in border colour, and a smaller rectangle in
2410      * background colour to fill it in.
2411      */
2412     draw_rect(dr, bx, by, TILE_SIZE+TILE_BORDER, TILE_SIZE+TILE_BORDER,
2413               COL_BORDER);
2414     draw_rect(dr, bx+TILE_BORDER, by+TILE_BORDER,
2415               TILE_SIZE-TILE_BORDER, TILE_SIZE-TILE_BORDER,
2416               tile & LOCKED ? COL_LOCKED : COL_BACKGROUND);
2417
2418     /*
2419      * Draw an inset outline rectangle as a cursor, in whichever of
2420      * COL_LOCKED and COL_BACKGROUND we aren't currently drawing
2421      * in.
2422      */
2423     if (cursor) {
2424         draw_line(dr, bx+TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE/8,
2425                   bx+TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8,
2426                   tile & LOCKED ? COL_BACKGROUND : COL_LOCKED);
2427         draw_line(dr, bx+TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE/8,
2428                   bx+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE/8,
2429                   tile & LOCKED ? COL_BACKGROUND : COL_LOCKED);
2430         draw_line(dr, bx+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE/8,
2431                   bx+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8,
2432                   tile & LOCKED ? COL_BACKGROUND : COL_LOCKED);
2433         draw_line(dr, bx+TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8,
2434                   bx+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8, by+TILE_SIZE-TILE_SIZE/8,
2435                   tile & LOCKED ? COL_BACKGROUND : COL_LOCKED);
2436     }
2437
2438     /*
2439      * Set up the rotation matrix.
2440      */
2441     matrix[0] = (float)cos(angle * PI / 180.0);
2442     matrix[1] = (float)-sin(angle * PI / 180.0);
2443     matrix[2] = (float)sin(angle * PI / 180.0);
2444     matrix[3] = (float)cos(angle * PI / 180.0);
2445
2446     /*
2447      * Draw the wires.
2448      */
2449     cx = cy = TILE_BORDER + (TILE_SIZE-TILE_BORDER) / 2.0F - 0.5F;
2450     col = (tile & ACTIVE ? COL_POWERED : COL_WIRE);
2451     for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1) {
2452         if (tile & dir) {
2453             ex = (TILE_SIZE - TILE_BORDER - 1.0F) / 2.0F * X(dir);
2454             ey = (TILE_SIZE - TILE_BORDER - 1.0F) / 2.0F * Y(dir);
2455             MATMUL(tx, ty, matrix, ex, ey);
2456             draw_thick_line(dr, bx+(int)cx, by+(int)cy,
2457                             bx+(int)(cx+tx), by+(int)(cy+ty),
2458                             COL_WIRE);
2459         }
2460     }
2461     for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1) {
2462         if (tile & dir) {
2463             ex = (TILE_SIZE - TILE_BORDER - 1.0F) / 2.0F * X(dir);
2464             ey = (TILE_SIZE - TILE_BORDER - 1.0F) / 2.0F * Y(dir);
2465             MATMUL(tx, ty, matrix, ex, ey);
2466             draw_line(dr, bx+(int)cx, by+(int)cy,
2467                       bx+(int)(cx+tx), by+(int)(cy+ty), col);
2468         }
2469     }
2470
2471     /*
2472      * Draw the box in the middle. We do this in blue if the tile
2473      * is an unpowered endpoint, in cyan if the tile is a powered
2474      * endpoint, in black if the tile is the centrepiece, and
2475      * otherwise not at all.
2476      */
2477     col = -1;
2478     if (src)
2479         col = COL_WIRE;
2480     else if (COUNT(tile) == 1) {
2481         col = (tile & ACTIVE ? COL_POWERED : COL_ENDPOINT);
2482     }
2483     if (col >= 0) {
2484         int i, points[8];
2485
2486         points[0] = +1; points[1] = +1;
2487         points[2] = +1; points[3] = -1;
2488         points[4] = -1; points[5] = -1;
2489         points[6] = -1; points[7] = +1;
2490
2491         for (i = 0; i < 8; i += 2) {
2492             ex = (TILE_SIZE * 0.24F) * points[i];
2493             ey = (TILE_SIZE * 0.24F) * points[i+1];
2494             MATMUL(tx, ty, matrix, ex, ey);
2495             points[i] = bx+(int)(cx+tx);
2496             points[i+1] = by+(int)(cy+ty);
2497         }
2498
2499         draw_polygon(dr, points, 4, col, COL_WIRE);
2500     }
2501
2502     /*
2503      * Draw the points on the border if other tiles are connected
2504      * to us.
2505      */
2506     for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1) {
2507         int dx, dy, px, py, lx, ly, vx, vy, ox, oy;
2508
2509         dx = X(dir);
2510         dy = Y(dir);
2511
2512         ox = x + dx;
2513         oy = y + dy;
2514
2515         if (ox < 0 || ox >= state->width || oy < 0 || oy >= state->height)
2516             continue;
2517
2518         if (!(tile(state, GX(ox), GY(oy)) & F(dir)))
2519             continue;
2520
2521         px = bx + (int)(dx>0 ? TILE_SIZE + TILE_BORDER - 1 : dx<0 ? 0 : cx);
2522         py = by + (int)(dy>0 ? TILE_SIZE + TILE_BORDER - 1 : dy<0 ? 0 : cy);
2523         lx = dx * (TILE_BORDER-1);
2524         ly = dy * (TILE_BORDER-1);
2525         vx = (dy ? 1 : 0);
2526         vy = (dx ? 1 : 0);
2527
2528         if (angle == 0.0 && (tile & dir)) {
2529             /*
2530              * If we are fully connected to the other tile, we must
2531              * draw right across the tile border. (We can use our
2532              * own ACTIVE state to determine what colour to do this
2533              * in: if we are fully connected to the other tile then
2534              * the two ACTIVE states will be the same.)
2535              */
2536             draw_rect_coords(dr, px-vx, py-vy, px+lx+vx, py+ly+vy, COL_WIRE);
2537             draw_rect_coords(dr, px, py, px+lx, py+ly,
2538                              (tile & ACTIVE) ? COL_POWERED : COL_WIRE);
2539         } else {
2540             /*
2541              * The other tile extends into our border, but isn't
2542              * actually connected to us. Just draw a single black
2543              * dot.
2544              */
2545             draw_rect_coords(dr, px, py, px, py, COL_WIRE);
2546         }
2547     }
2548
2549     /*
2550      * Draw barrier corners, and then barriers.
2551      */
2552     for (phase = 0; phase < 2; phase++) {
2553         for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1) {
2554             int x1, y1, corner = FALSE;
2555             /*
2556              * If at least one barrier terminates at the corner
2557              * between dir and A(dir), draw a barrier corner.
2558              */
2559             if (barrier(state, GX(x), GY(y)) & (dir | A(dir))) {
2560                 corner = TRUE;
2561             } else {
2562                 /*
2563                  * Only count barriers terminating at this corner
2564                  * if they're physically next to the corner. (That
2565                  * is, if they've wrapped round from the far side
2566                  * of the screen, they don't count.)
2567                  */
2568                 x1 = x + X(dir);
2569                 y1 = y + Y(dir);
2570                 if (x1 >= 0 && x1 < state->width &&
2571                     y1 >= 0 && y1 < state->height &&
2572                     (barrier(state, GX(x1), GY(y1)) & A(dir))) {
2573                     corner = TRUE;
2574                 } else {
2575                     x1 = x + X(A(dir));
2576                     y1 = y + Y(A(dir));
2577                     if (x1 >= 0 && x1 < state->width &&
2578                         y1 >= 0 && y1 < state->height &&
2579                         (barrier(state, GX(x1), GY(y1)) & dir))
2580                         corner = TRUE;
2581                 }
2582             }
2583
2584             if (corner) {
2585                 /*
2586                  * At least one barrier terminates here. Draw a
2587                  * corner.
2588                  */
2589                 draw_barrier_corner(dr, ds, x, y,
2590                                     X(dir)+X(A(dir)), Y(dir)+Y(A(dir)),
2591                                     phase);
2592             }
2593         }
2594
2595         for (dir = 1; dir < 0x10; dir <<= 1)
2596             if (barrier(state, GX(x), GY(y)) & dir)
2597                 draw_barrier(dr, ds, x, y, dir, phase);
2598     }
2599
2600     unclip(dr);
2601
2602     draw_update(dr, bx, by, TILE_SIZE+TILE_BORDER, TILE_SIZE+TILE_BORDER);
2603 }
2604
2605 static void game_redraw(drawing *dr, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
2606                  game_state *state, int dir, game_ui *ui, float t, float ft)
2607 {
2608     int x, y, tx, ty, frame, last_rotate_dir, moved_origin = FALSE;
2609     unsigned char *active;
2610     float angle = 0.0;
2611
2612     /*
2613      * Clear the screen, and draw the exterior barrier lines, if
2614      * this is our first call or if the origin has changed.
2615      */
2616     if (!ds->started || ui->org_x != ds->org_x || ui->org_y != ds->org_y) {
2617         int phase;
2618
2619         ds->started = TRUE;
2620
2621         draw_rect(dr, 0, 0,
2622                   WINDOW_OFFSET * 2 + TILE_SIZE * state->width + TILE_BORDER,
2623                   WINDOW_OFFSET * 2 + TILE_SIZE * state->height + TILE_BORDER,
2624                   COL_BACKGROUND);
2625
2626         ds->org_x = ui->org_x;
2627         ds->org_y = ui->org_y;
2628         moved_origin = TRUE;
2629
2630         draw_update(dr, 0, 0,
2631                     WINDOW_OFFSET*2 + TILE_SIZE*state->width + TILE_BORDER,
2632                     WINDOW_OFFSET*2 + TILE_SIZE*state->height + TILE_BORDER);
2633
2634         for (phase = 0; phase < 2; phase++) {
2635
2636             for (x = 0; x < ds->width; x++) {
2637                 if (x+1 < ds->width) {
2638                     if (barrier(state, GX(x), GY(0)) & R)
2639                         draw_barrier_corner(dr, ds, x, -1, +1, +1, phase);
2640                     if (barrier(state, GX(x), GY(ds->height-1)) & R)
2641                         draw_barrier_corner(dr, ds, x, ds->height, +1, -1, phase);
2642                 }
2643                 if (barrier(state, GX(x), GY(0)) & U) {
2644                     draw_barrier_corner(dr, ds, x, -1, -1, +1, phase);
2645                     draw_barrier_corner(dr, ds, x, -1, +1, +1, phase);
2646                     draw_barrier(dr, ds, x, -1, D, phase);
2647                 }
2648                 if (barrier(state, GX(x), GY(ds->height-1)) & D) {
2649                     draw_barrier_corner(dr, ds, x, ds->height, -1, -1, phase);
2650                     draw_barrier_corner(dr, ds, x, ds->height, +1, -1, phase);
2651                     draw_barrier(dr, ds, x, ds->height, U, phase);
2652                 }
2653             }
2654
2655             for (y = 0; y < ds->height; y++) {
2656                 if (y+1 < ds->height) {
2657                     if (barrier(state, GX(0), GY(y)) & D)
2658                         draw_barrier_corner(dr, ds, -1, y, +1, +1, phase);
2659                     if (barrier(state, GX(ds->width-1), GY(y)) & D)
2660                         draw_barrier_corner(dr, ds, ds->width, y, -1, +1, phase);
2661                 }
2662                 if (barrier(state, GX(0), GY(y)) & L) {
2663                     draw_barrier_corner(dr, ds, -1, y, +1, -1, phase);
2664                     draw_barrier_corner(dr, ds, -1, y, +1, +1, phase);
2665                     draw_barrier(dr, ds, -1, y, R, phase);
2666                 }
2667                 if (barrier(state, GX(ds->width-1), GY(y)) & R) {
2668                     draw_barrier_corner(dr, ds, ds->width, y, -1, -1, phase);
2669                     draw_barrier_corner(dr, ds, ds->width, y, -1, +1, phase);
2670                     draw_barrier(dr, ds, ds->width, y, L, phase);
2671                 }
2672             }
2673         }
2674     }
2675
2676     tx = ty = -1;
2677     last_rotate_dir = dir==-1 ? oldstate->last_rotate_dir :
2678                                 state->last_rotate_dir;
2679     if (oldstate && (t < ROTATE_TIME) && last_rotate_dir) {
2680         /*
2681          * We're animating a single tile rotation. Find the turning
2682          * tile.
2683          */
2684         tx = (dir==-1 ? oldstate->last_rotate_x : state->last_rotate_x);
2685         ty = (dir==-1 ? oldstate->last_rotate_y : state->last_rotate_y);
2686         angle = last_rotate_dir * dir * 90.0F * (t / ROTATE_TIME);
2687         state = oldstate;
2688     }
2689
2690     frame = -1;
2691     if (ft > 0) {
2692         /*
2693          * We're animating a completion flash. Find which frame
2694          * we're at.
2695          */
2696         frame = (int)(ft / FLASH_FRAME);
2697     }
2698
2699     /*
2700      * Draw any tile which differs from the way it was last drawn.
2701      */
2702     active = compute_active(state, ui->cx, ui->cy);
2703
2704     for (x = 0; x < ds->width; x++)
2705         for (y = 0; y < ds->height; y++) {
2706             unsigned char c = tile(state, GX(x), GY(y)) |
2707                               index(state, active, GX(x), GY(y));
2708             int is_src = GX(x) == ui->cx && GY(y) == ui->cy;
2709             int is_anim = GX(x) == tx && GY(y) == ty;
2710             int is_cursor = ui->cur_visible &&
2711                             GX(x) == ui->cur_x && GY(y) == ui->cur_y;
2712
2713             /*
2714              * In a completion flash, we adjust the LOCKED bit
2715              * depending on our distance from the centre point and
2716              * the frame number.
2717              */
2718             if (frame >= 0) {
2719                 int rcx = RX(ui->cx), rcy = RY(ui->cy);
2720                 int xdist, ydist, dist;
2721                 xdist = (x < rcx ? rcx - x : x - rcx);
2722                 ydist = (y < rcy ? rcy - y : y - rcy);
2723                 dist = (xdist > ydist ? xdist : ydist);
2724
2725                 if (frame >= dist && frame < dist+4) {
2726                     int lock = (frame - dist) & 1;
2727                     lock = lock ? LOCKED : 0;
2728                     c = (c &~ LOCKED) | lock;
2729                 }
2730             }
2731
2732             if (moved_origin ||
2733                 index(state, ds->visible, x, y) != c ||
2734                 index(state, ds->visible, x, y) == 0xFF ||
2735                 is_src || is_anim || is_cursor) {
2736                 draw_tile(dr, state, ds, x, y, c,
2737                           is_src, (is_anim ? angle : 0.0F), is_cursor);
2738                 if (is_src || is_anim || is_cursor)
2739                     index(state, ds->visible, x, y) = 0xFF;
2740                 else
2741                     index(state, ds->visible, x, y) = c;
2742             }
2743         }
2744
2745     /*
2746      * Update the status bar.
2747      */
2748     {
2749         char statusbuf[256];
2750         int i, n, n2, a;
2751
2752         n = state->width * state->height;
2753         for (i = a = n2 = 0; i < n; i++) {
2754             if (active[i])
2755                 a++;
2756             if (state->tiles[i] & 0xF)
2757                 n2++;
2758         }
2759
2760         sprintf(statusbuf, "%sActive: %d/%d",
2761                 (state->used_solve ? "Auto-solved. " :
2762                  state->completed ? "COMPLETED! " : ""), a, n2);
2763
2764         status_bar(dr, statusbuf);
2765     }
2766
2767     sfree(active);
2768 }
2769
2770 static float game_anim_length(game_state *oldstate,
2771                               game_state *newstate, int dir, game_ui *ui)
2772 {
2773     int last_rotate_dir;
2774
2775     /*
2776      * Don't animate if last_rotate_dir is zero.
2777      */
2778     last_rotate_dir = dir==-1 ? oldstate->last_rotate_dir :
2779                                 newstate->last_rotate_dir;
2780     if (last_rotate_dir)
2781         return ROTATE_TIME;
2782
2783     return 0.0F;
2784 }
2785
2786 static float game_flash_length(game_state *oldstate,
2787                                game_state *newstate, int dir, game_ui *ui)
2788 {
2789     /*
2790      * If the game has just been completed, we display a completion
2791      * flash.
2792      */
2793     if (!oldstate->completed && newstate->completed &&
2794         !oldstate->used_solve && !newstate->used_solve) {
2795         int size = 0;
2796         if (size < newstate->width)
2797             size = newstate->width;
2798         if (size < newstate->height)
2799             size = newstate->height;
2800         return FLASH_FRAME * (size+4);
2801     }
2802
2803     return 0.0F;
2804 }
2805
2806 static int game_timing_state(game_state *state, game_ui *ui)
2807 {
2808     return TRUE;
2809 }
2810
2811 static void game_print_size(game_params *params, float *x, float *y)
2812 {
2813     int pw, ph;
2814
2815     /*
2816      * I'll use 8mm squares by default.
2817      */
2818     game_compute_size(params, 800, &pw, &ph);
2819     *x = pw / 100.0;
2820     *y = ph / 100.0;
2821 }
2822
2823 static void draw_diagram(drawing *dr, game_drawstate *ds, int x, int y,
2824                          int topleft, int v, int drawlines, int ink)
2825 {
2826     int tx, ty, cx, cy, r, br, k, thick;
2827
2828     tx = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x;
2829     ty = WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y;
2830
2831     /*
2832      * Find our centre point.
2833      */
2834     if (topleft) {
2835         cx = tx + (v & L ? TILE_SIZE / 4 : TILE_SIZE / 6);
2836         cy = ty + (v & U ? TILE_SIZE / 4 : TILE_SIZE / 6);
2837         r = TILE_SIZE / 8;
2838         br = TILE_SIZE / 32;
2839     } else {
2840         cx = tx + TILE_SIZE / 2;
2841         cy = ty + TILE_SIZE / 2;
2842         r = TILE_SIZE / 2;
2843         br = TILE_SIZE / 8;
2844     }
2845     thick = r / 20;
2846
2847     /*
2848      * Draw the square block if we have an endpoint.
2849      */
2850     if (v == 1 || v == 2 || v == 4 || v == 8)
2851         draw_rect(dr, cx - br, cy - br, br*2, br*2, ink);
2852
2853     /*
2854      * Draw each radial line.
2855      */
2856     if (drawlines) {
2857         for (k = 1; k < 16; k *= 2)
2858             if (v & k) {
2859                 int x1 = min(cx, cx + (r-thick) * X(k));
2860                 int x2 = max(cx, cx + (r-thick) * X(k));
2861                 int y1 = min(cy, cy + (r-thick) * Y(k));
2862                 int y2 = max(cy, cy + (r-thick) * Y(k));
2863                 draw_rect(dr, x1 - thick, y1 - thick,
2864                           (x2 - x1) + 2*thick, (y2 - y1) + 2*thick, ink);
2865             }
2866     }
2867 }
2868
2869 static void game_print(drawing *dr, game_state *state, int tilesize)
2870 {
2871     int w = state->width, h = state->height;
2872     int ink = print_mono_colour(dr, 0);
2873     int x, y;
2874
2875     /* Ick: fake up `ds->tilesize' for macro expansion purposes */
2876     game_drawstate ads, *ds = &ads;
2877     game_set_size(dr, ds, NULL, tilesize);
2878
2879     /*
2880      * Border.
2881      */
2882     print_line_width(dr, TILE_SIZE / (state->wrapping ? 128 : 12));
2883     draw_rect_outline(dr, WINDOW_OFFSET, WINDOW_OFFSET,
2884                       TILE_SIZE * w, TILE_SIZE * h, ink);
2885
2886     /*
2887      * Grid.
2888      */
2889     print_line_width(dr, TILE_SIZE / 128);
2890     for (x = 1; x < w; x++)
2891         draw_line(dr, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x, WINDOW_OFFSET,
2892                   WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * h,
2893                   ink);
2894     for (y = 1; y < h; y++)
2895         draw_line(dr, WINDOW_OFFSET, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y,
2896                   WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * w, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y,
2897                   ink);
2898
2899     /*
2900      * Barriers.
2901      */
2902     for (y = 0; y <= h; y++)
2903         for (x = 0; x <= w; x++) {
2904             int b = barrier(state, x % w, y % h);
2905             if (x < w && (b & U))
2906                 draw_rect(dr, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x - TILE_SIZE/24,
2907                           WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y - TILE_SIZE/24,
2908                           TILE_SIZE + TILE_SIZE/24 * 2, TILE_SIZE/24 * 2, ink);
2909             if (y < h && (b & L))
2910                 draw_rect(dr, WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * x - TILE_SIZE/24,
2911                           WINDOW_OFFSET + TILE_SIZE * y - TILE_SIZE/24,
2912                           TILE_SIZE/24 * 2, TILE_SIZE + TILE_SIZE/24 * 2, ink);
2913         }
2914
2915     /*
2916      * Grid contents.
2917      */
2918     for (y = 0; y < h; y++)
2919         for (x = 0; x < w; x++) {
2920             int vx, v = tile(state, x, y);
2921             int locked = v & LOCKED;
2922
2923             v &= 0xF;
2924
2925             /*
2926              * Rotate into a standard orientation for the top left
2927              * corner diagram.
2928              */
2929             vx = v;
2930             while (vx != 0 && vx != 15 && vx != 1 && vx != 9 && vx != 13 &&
2931                    vx != 5)
2932                 vx = A(vx);
2933
2934             /*
2935              * Draw the top left corner diagram.
2936              */
2937             draw_diagram(dr, ds, x, y, TRUE, vx, TRUE, ink);
2938
2939             /*
2940              * Draw the real solution diagram, if we're doing so.
2941              */
2942             draw_diagram(dr, ds, x, y, FALSE, v, locked, ink);
2943         }
2944 }
2945
2946 #ifdef COMBINED
2947 #define thegame net
2948 #endif
2949
2950 const struct game thegame = {
2951     "Net", "games.net", "net",
2952     default_params,
2953     game_fetch_preset,
2954     decode_params,
2955     encode_params,
2956     free_params,
2957     dup_params,
2958     TRUE, game_configure, custom_params,
2959     validate_params,
2960     new_game_desc,
2961     validate_desc,
2962     new_game,
2963     dup_game,
2964     free_game,
2965     TRUE, solve_game,
2966     FALSE, game_text_format,
2967     new_ui,
2968     free_ui,
2969     encode_ui,
2970     decode_ui,
2971     game_changed_state,
2972     interpret_move,
2973     execute_move,
2974     PREFERRED_TILE_SIZE, game_compute_size, game_set_size,
2975     game_colours,
2976     game_new_drawstate,
2977     game_free_drawstate,
2978     game_redraw,
2979     game_anim_length,
2980     game_flash_length,
2981     TRUE, FALSE, game_print_size, game_print,
2982     TRUE,                              /* wants_statusbar */
2983     FALSE, game_timing_state,
2984     0,                                 /* flags */
2985 };