chiark / gitweb /
Standalone solvers were broken by my recent API changes.
[sgt-puzzles.git] / solo.c
1 /*
2  * solo.c: the number-placing puzzle most popularly known as `Sudoku'.
3  *
4  * TODO:
5  *
6  *  - it might still be nice to do some prioritisation on the
7  *    removal of numbers from the grid
8  *     + one possibility is to try to minimise the maximum number
9  *       of filled squares in any block, which in particular ought
10  *       to enforce never leaving a completely filled block in the
11  *       puzzle as presented.
12  *
13  *  - alternative interface modes
14  *     + sudoku.com's Windows program has a palette of possible
15  *       entries; you select a palette entry first and then click
16  *       on the square you want it to go in, thus enabling
17  *       mouse-only play. Useful for PDAs! I don't think it's
18  *       actually incompatible with the current highlight-then-type
19  *       approach: you _either_ highlight a palette entry and then
20  *       click, _or_ you highlight a square and then type. At most
21  *       one thing is ever highlighted at a time, so there's no way
22  *       to confuse the two.
23  *     + `pencil marks' might be useful for more subtle forms of
24  *       deduction, now we can create puzzles that require them.
25  */
26
27 /*
28  * Solo puzzles need to be square overall (since each row and each
29  * column must contain one of every digit), but they need not be
30  * subdivided the same way internally. I am going to adopt a
31  * convention whereby I _always_ refer to `r' as the number of rows
32  * of _big_ divisions, and `c' as the number of columns of _big_
33  * divisions. Thus, a 2c by 3r puzzle looks something like this:
34  *
35  *   4 5 1 | 2 6 3
36  *   6 3 2 | 5 4 1
37  *   ------+------     (Of course, you can't subdivide it the other way
38  *   1 4 5 | 6 3 2     or you'll get clashes; observe that the 4 in the
39  *   3 2 6 | 4 1 5     top left would conflict with the 4 in the second
40  *   ------+------     box down on the left-hand side.)
41  *   5 1 4 | 3 2 6
42  *   2 6 3 | 1 5 4
43  *
44  * The need for a strong naming convention should now be clear:
45  * each small box is two rows of digits by three columns, while the
46  * overall puzzle has three rows of small boxes by two columns. So
47  * I will (hopefully) consistently use `r' to denote the number of
48  * rows _of small boxes_ (here 3), which is also the number of
49  * columns of digits in each small box; and `c' vice versa (here
50  * 2).
51  *
52  * I'm also going to choose arbitrarily to list c first wherever
53  * possible: the above is a 2x3 puzzle, not a 3x2 one.
54  */
55
56 #include <stdio.h>
57 #include <stdlib.h>
58 #include <string.h>
59 #include <assert.h>
60 #include <ctype.h>
61 #include <math.h>
62
63 #ifdef STANDALONE_SOLVER
64 #include <stdarg.h>
65 int solver_show_working;
66 #endif
67
68 #include "puzzles.h"
69
70 #define max(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
71
72 /*
73  * To save space, I store digits internally as unsigned char. This
74  * imposes a hard limit of 255 on the order of the puzzle. Since
75  * even a 5x5 takes unacceptably long to generate, I don't see this
76  * as a serious limitation unless something _really_ impressive
77  * happens in computing technology; but here's a typedef anyway for
78  * general good practice.
79  */
80 typedef unsigned char digit;
81 #define ORDER_MAX 255
82
83 #define TILE_SIZE 32
84 #define BORDER 18
85
86 #define FLASH_TIME 0.4F
87
88 enum { SYMM_NONE, SYMM_ROT2, SYMM_ROT4, SYMM_REF4 };
89
90 enum { DIFF_BLOCK, DIFF_SIMPLE, DIFF_INTERSECT,
91        DIFF_SET, DIFF_RECURSIVE, DIFF_AMBIGUOUS, DIFF_IMPOSSIBLE };
92
93 enum {
94     COL_BACKGROUND,
95     COL_GRID,
96     COL_CLUE,
97     COL_USER,
98     COL_HIGHLIGHT,
99     NCOLOURS
100 };
101
102 struct game_params {
103     int c, r, symm, diff;
104 };
105
106 struct game_state {
107     int c, r;
108     digit *grid;
109     unsigned char *immutable;          /* marks which digits are clues */
110     int completed, cheated;
111 };
112
113 static game_params *default_params(void)
114 {
115     game_params *ret = snew(game_params);
116
117     ret->c = ret->r = 3;
118     ret->symm = SYMM_ROT2;             /* a plausible default */
119     ret->diff = DIFF_BLOCK;            /* so is this */
120
121     return ret;
122 }
123
124 static void free_params(game_params *params)
125 {
126     sfree(params);
127 }
128
129 static game_params *dup_params(game_params *params)
130 {
131     game_params *ret = snew(game_params);
132     *ret = *params;                    /* structure copy */
133     return ret;
134 }
135
136 static int game_fetch_preset(int i, char **name, game_params **params)
137 {
138     static struct {
139         char *title;
140         game_params params;
141     } presets[] = {
142         { "2x2 Trivial", { 2, 2, SYMM_ROT2, DIFF_BLOCK } },
143         { "2x3 Basic", { 2, 3, SYMM_ROT2, DIFF_SIMPLE } },
144         { "3x3 Trivial", { 3, 3, SYMM_ROT2, DIFF_BLOCK } },
145         { "3x3 Basic", { 3, 3, SYMM_ROT2, DIFF_SIMPLE } },
146         { "3x3 Intermediate", { 3, 3, SYMM_ROT2, DIFF_INTERSECT } },
147         { "3x3 Advanced", { 3, 3, SYMM_ROT2, DIFF_SET } },
148         { "3x3 Unreasonable", { 3, 3, SYMM_ROT2, DIFF_RECURSIVE } },
149         { "3x4 Basic", { 3, 4, SYMM_ROT2, DIFF_SIMPLE } },
150         { "4x4 Basic", { 4, 4, SYMM_ROT2, DIFF_SIMPLE } },
151     };
152
153     if (i < 0 || i >= lenof(presets))
154         return FALSE;
155
156     *name = dupstr(presets[i].title);
157     *params = dup_params(&presets[i].params);
158
159     return TRUE;
160 }
161
162 static void decode_params(game_params *ret, char const *string)
163 {
164     ret->c = ret->r = atoi(string);
165     while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
166     if (*string == 'x') {
167         string++;
168         ret->r = atoi(string);
169         while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
170     }
171     while (*string) {
172         if (*string == 'r' || *string == 'm' || *string == 'a') {
173             int sn, sc;
174             sc = *string++;
175             sn = atoi(string);
176             while (*string && isdigit((unsigned char)*string)) string++;
177             if (sc == 'm' && sn == 4)
178                 ret->symm = SYMM_REF4;
179             if (sc == 'r' && sn == 4)
180                 ret->symm = SYMM_ROT4;
181             if (sc == 'r' && sn == 2)
182                 ret->symm = SYMM_ROT2;
183             if (sc == 'a')
184                 ret->symm = SYMM_NONE;
185         } else if (*string == 'd') {
186             string++;
187             if (*string == 't')        /* trivial */
188                 string++, ret->diff = DIFF_BLOCK;
189             else if (*string == 'b')   /* basic */
190                 string++, ret->diff = DIFF_SIMPLE;
191             else if (*string == 'i')   /* intermediate */
192                 string++, ret->diff = DIFF_INTERSECT;
193             else if (*string == 'a')   /* advanced */
194                 string++, ret->diff = DIFF_SET;
195             else if (*string == 'u')   /* unreasonable */
196                 string++, ret->diff = DIFF_RECURSIVE;
197         } else
198             string++;                  /* eat unknown character */
199     }
200 }
201
202 static char *encode_params(game_params *params, int full)
203 {
204     char str[80];
205
206     sprintf(str, "%dx%d", params->c, params->r);
207     if (full) {
208         switch (params->symm) {
209           case SYMM_REF4: strcat(str, "m4"); break;
210           case SYMM_ROT4: strcat(str, "r4"); break;
211           /* case SYMM_ROT2: strcat(str, "r2"); break; [default] */
212           case SYMM_NONE: strcat(str, "a"); break;
213         }
214         switch (params->diff) {
215           /* case DIFF_BLOCK: strcat(str, "dt"); break; [default] */
216           case DIFF_SIMPLE: strcat(str, "db"); break;
217           case DIFF_INTERSECT: strcat(str, "di"); break;
218           case DIFF_SET: strcat(str, "da"); break;
219           case DIFF_RECURSIVE: strcat(str, "du"); break;
220         }
221     }
222     return dupstr(str);
223 }
224
225 static config_item *game_configure(game_params *params)
226 {
227     config_item *ret;
228     char buf[80];
229
230     ret = snewn(5, config_item);
231
232     ret[0].name = "Columns of sub-blocks";
233     ret[0].type = C_STRING;
234     sprintf(buf, "%d", params->c);
235     ret[0].sval = dupstr(buf);
236     ret[0].ival = 0;
237
238     ret[1].name = "Rows of sub-blocks";
239     ret[1].type = C_STRING;
240     sprintf(buf, "%d", params->r);
241     ret[1].sval = dupstr(buf);
242     ret[1].ival = 0;
243
244     ret[2].name = "Symmetry";
245     ret[2].type = C_CHOICES;
246     ret[2].sval = ":None:2-way rotation:4-way rotation:4-way mirror";
247     ret[2].ival = params->symm;
248
249     ret[3].name = "Difficulty";
250     ret[3].type = C_CHOICES;
251     ret[3].sval = ":Trivial:Basic:Intermediate:Advanced:Unreasonable";
252     ret[3].ival = params->diff;
253
254     ret[4].name = NULL;
255     ret[4].type = C_END;
256     ret[4].sval = NULL;
257     ret[4].ival = 0;
258
259     return ret;
260 }
261
262 static game_params *custom_params(config_item *cfg)
263 {
264     game_params *ret = snew(game_params);
265
266     ret->c = atoi(cfg[0].sval);
267     ret->r = atoi(cfg[1].sval);
268     ret->symm = cfg[2].ival;
269     ret->diff = cfg[3].ival;
270
271     return ret;
272 }
273
274 static char *validate_params(game_params *params)
275 {
276     if (params->c < 2 || params->r < 2)
277         return "Both dimensions must be at least 2";
278     if (params->c > ORDER_MAX || params->r > ORDER_MAX)
279         return "Dimensions greater than "STR(ORDER_MAX)" are not supported";
280     return NULL;
281 }
282
283 /* ----------------------------------------------------------------------
284  * Full recursive Solo solver.
285  *
286  * The algorithm for this solver is shamelessly copied from a
287  * Python solver written by Andrew Wilkinson (which is GPLed, but
288  * I've reused only ideas and no code). It mostly just does the
289  * obvious recursive thing: pick an empty square, put one of the
290  * possible digits in it, recurse until all squares are filled,
291  * backtrack and change some choices if necessary.
292  *
293  * The clever bit is that every time it chooses which square to
294  * fill in next, it does so by counting the number of _possible_
295  * numbers that can go in each square, and it prioritises so that
296  * it picks a square with the _lowest_ number of possibilities. The
297  * idea is that filling in lots of the obvious bits (particularly
298  * any squares with only one possibility) will cut down on the list
299  * of possibilities for other squares and hence reduce the enormous
300  * search space as much as possible as early as possible.
301  *
302  * In practice the algorithm appeared to work very well; run on
303  * sample problems from the Times it completed in well under a
304  * second on my G5 even when written in Python, and given an empty
305  * grid (so that in principle it would enumerate _all_ solved
306  * grids!) it found the first valid solution just as quickly. So
307  * with a bit more randomisation I see no reason not to use this as
308  * my grid generator.
309  */
310
311 /*
312  * Internal data structure used in solver to keep track of
313  * progress.
314  */
315 struct rsolve_coord { int x, y, r; };
316 struct rsolve_usage {
317     int c, r, cr;                      /* cr == c*r */
318     /* grid is a copy of the input grid, modified as we go along */
319     digit *grid;
320     /* row[y*cr+n-1] TRUE if digit n has been placed in row y */
321     unsigned char *row;
322     /* col[x*cr+n-1] TRUE if digit n has been placed in row x */
323     unsigned char *col;
324     /* blk[(y*c+x)*cr+n-1] TRUE if digit n has been placed in block (x,y) */
325     unsigned char *blk;
326     /* This lists all the empty spaces remaining in the grid. */
327     struct rsolve_coord *spaces;
328     int nspaces;
329     /* If we need randomisation in the solve, this is our random state. */
330     random_state *rs;
331     /* Number of solutions so far found, and maximum number we care about. */
332     int solns, maxsolns;
333 };
334
335 /*
336  * The real recursive step in the solving function.
337  */
338 static void rsolve_real(struct rsolve_usage *usage, digit *grid)
339 {
340     int c = usage->c, r = usage->r, cr = usage->cr;
341     int i, j, n, sx, sy, bestm, bestr;
342     int *digits;
343
344     /*
345      * Firstly, check for completion! If there are no spaces left
346      * in the grid, we have a solution.
347      */
348     if (usage->nspaces == 0) {
349         if (!usage->solns) {
350             /*
351              * This is our first solution, so fill in the output grid.
352              */
353             memcpy(grid, usage->grid, cr * cr);
354         }
355         usage->solns++;
356         return;
357     }
358
359     /*
360      * Otherwise, there must be at least one space. Find the most
361      * constrained space, using the `r' field as a tie-breaker.
362      */
363     bestm = cr+1;                      /* so that any space will beat it */
364     bestr = 0;
365     i = sx = sy = -1;
366     for (j = 0; j < usage->nspaces; j++) {
367         int x = usage->spaces[j].x, y = usage->spaces[j].y;
368         int m;
369
370         /*
371          * Find the number of digits that could go in this space.
372          */
373         m = 0;
374         for (n = 0; n < cr; n++)
375             if (!usage->row[y*cr+n] && !usage->col[x*cr+n] &&
376                 !usage->blk[((y/c)*c+(x/r))*cr+n])
377                 m++;
378
379         if (m < bestm || (m == bestm && usage->spaces[j].r < bestr)) {
380             bestm = m;
381             bestr = usage->spaces[j].r;
382             sx = x;
383             sy = y;
384             i = j;
385         }
386     }
387
388     /*
389      * Swap that square into the final place in the spaces array,
390      * so that decrementing nspaces will remove it from the list.
391      */
392     if (i != usage->nspaces-1) {
393         struct rsolve_coord t;
394         t = usage->spaces[usage->nspaces-1];
395         usage->spaces[usage->nspaces-1] = usage->spaces[i];
396         usage->spaces[i] = t;
397     }
398
399     /*
400      * Now we've decided which square to start our recursion at,
401      * simply go through all possible values, shuffling them
402      * randomly first if necessary.
403      */
404     digits = snewn(bestm, int);
405     j = 0;
406     for (n = 0; n < cr; n++)
407         if (!usage->row[sy*cr+n] && !usage->col[sx*cr+n] &&
408             !usage->blk[((sy/c)*c+(sx/r))*cr+n]) {
409             digits[j++] = n+1;
410         }
411
412     if (usage->rs) {
413         /* shuffle */
414         for (i = j; i > 1; i--) {
415             int p = random_upto(usage->rs, i);
416             if (p != i-1) {
417                 int t = digits[p];
418                 digits[p] = digits[i-1];
419                 digits[i-1] = t;
420             }
421         }
422     }
423
424     /* And finally, go through the digit list and actually recurse. */
425     for (i = 0; i < j; i++) {
426         n = digits[i];
427
428         /* Update the usage structure to reflect the placing of this digit. */
429         usage->row[sy*cr+n-1] = usage->col[sx*cr+n-1] =
430             usage->blk[((sy/c)*c+(sx/r))*cr+n-1] = TRUE;
431         usage->grid[sy*cr+sx] = n;
432         usage->nspaces--;
433
434         /* Call the solver recursively. */
435         rsolve_real(usage, grid);
436
437         /*
438          * If we have seen as many solutions as we need, terminate
439          * all processing immediately.
440          */
441         if (usage->solns >= usage->maxsolns)
442             break;
443
444         /* Revert the usage structure. */
445         usage->row[sy*cr+n-1] = usage->col[sx*cr+n-1] =
446             usage->blk[((sy/c)*c+(sx/r))*cr+n-1] = FALSE;
447         usage->grid[sy*cr+sx] = 0;
448         usage->nspaces++;
449     }
450
451     sfree(digits);
452 }
453
454 /*
455  * Entry point to solver. You give it dimensions and a starting
456  * grid, which is simply an array of N^4 digits. In that array, 0
457  * means an empty square, and 1..N mean a clue square.
458  *
459  * Return value is the number of solutions found; searching will
460  * stop after the provided `max'. (Thus, you can pass max==1 to
461  * indicate that you only care about finding _one_ solution, or
462  * max==2 to indicate that you want to know the difference between
463  * a unique and non-unique solution.) The input parameter `grid' is
464  * also filled in with the _first_ (or only) solution found by the
465  * solver.
466  */
467 static int rsolve(int c, int r, digit *grid, random_state *rs, int max)
468 {
469     struct rsolve_usage *usage;
470     int x, y, cr = c*r;
471     int ret;
472
473     /*
474      * Create an rsolve_usage structure.
475      */
476     usage = snew(struct rsolve_usage);
477
478     usage->c = c;
479     usage->r = r;
480     usage->cr = cr;
481
482     usage->grid = snewn(cr * cr, digit);
483     memcpy(usage->grid, grid, cr * cr);
484
485     usage->row = snewn(cr * cr, unsigned char);
486     usage->col = snewn(cr * cr, unsigned char);
487     usage->blk = snewn(cr * cr, unsigned char);
488     memset(usage->row, FALSE, cr * cr);
489     memset(usage->col, FALSE, cr * cr);
490     memset(usage->blk, FALSE, cr * cr);
491
492     usage->spaces = snewn(cr * cr, struct rsolve_coord);
493     usage->nspaces = 0;
494
495     usage->solns = 0;
496     usage->maxsolns = max;
497
498     usage->rs = rs;
499
500     /*
501      * Now fill it in with data from the input grid.
502      */
503     for (y = 0; y < cr; y++) {
504         for (x = 0; x < cr; x++) {
505             int v = grid[y*cr+x];
506             if (v == 0) {
507                 usage->spaces[usage->nspaces].x = x;
508                 usage->spaces[usage->nspaces].y = y;
509                 if (rs)
510                     usage->spaces[usage->nspaces].r = random_bits(rs, 31);
511                 else
512                     usage->spaces[usage->nspaces].r = usage->nspaces;
513                 usage->nspaces++;
514             } else {
515                 usage->row[y*cr+v-1] = TRUE;
516                 usage->col[x*cr+v-1] = TRUE;
517                 usage->blk[((y/c)*c+(x/r))*cr+v-1] = TRUE;
518             }
519         }
520     }
521
522     /*
523      * Run the real recursive solving function.
524      */
525     rsolve_real(usage, grid);
526     ret = usage->solns;
527
528     /*
529      * Clean up the usage structure now we have our answer.
530      */
531     sfree(usage->spaces);
532     sfree(usage->blk);
533     sfree(usage->col);
534     sfree(usage->row);
535     sfree(usage->grid);
536     sfree(usage);
537
538     /*
539      * And return.
540      */
541     return ret;
542 }
543
544 /* ----------------------------------------------------------------------
545  * End of recursive solver code.
546  */
547
548 /* ----------------------------------------------------------------------
549  * Less capable non-recursive solver. This one is used to check
550  * solubility of a grid as we gradually remove numbers from it: by
551  * verifying a grid using this solver we can ensure it isn't _too_
552  * hard (e.g. does not actually require guessing and backtracking).
553  *
554  * It supports a variety of specific modes of reasoning. By
555  * enabling or disabling subsets of these modes we can arrange a
556  * range of difficulty levels.
557  */
558
559 /*
560  * Modes of reasoning currently supported:
561  *
562  *  - Positional elimination: a number must go in a particular
563  *    square because all the other empty squares in a given
564  *    row/col/blk are ruled out.
565  *
566  *  - Numeric elimination: a square must have a particular number
567  *    in because all the other numbers that could go in it are
568  *    ruled out.
569  *
570  *  - Intersectional analysis: given two domains which overlap
571  *    (hence one must be a block, and the other can be a row or
572  *    col), if the possible locations for a particular number in
573  *    one of the domains can be narrowed down to the overlap, then
574  *    that number can be ruled out everywhere but the overlap in
575  *    the other domain too.
576  *
577  *  - Set elimination: if there is a subset of the empty squares
578  *    within a domain such that the union of the possible numbers
579  *    in that subset has the same size as the subset itself, then
580  *    those numbers can be ruled out everywhere else in the domain.
581  *    (For example, if there are five empty squares and the
582  *    possible numbers in each are 12, 23, 13, 134 and 1345, then
583  *    the first three empty squares form such a subset: the numbers
584  *    1, 2 and 3 _must_ be in those three squares in some
585  *    permutation, and hence we can deduce none of them can be in
586  *    the fourth or fifth squares.)
587  *     + You can also see this the other way round, concentrating
588  *       on numbers rather than squares: if there is a subset of
589  *       the unplaced numbers within a domain such that the union
590  *       of all their possible positions has the same size as the
591  *       subset itself, then all other numbers can be ruled out for
592  *       those positions. However, it turns out that this is
593  *       exactly equivalent to the first formulation at all times:
594  *       there is a 1-1 correspondence between suitable subsets of
595  *       the unplaced numbers and suitable subsets of the unfilled
596  *       places, found by taking the _complement_ of the union of
597  *       the numbers' possible positions (or the spaces' possible
598  *       contents).
599  */
600
601 /*
602  * Within this solver, I'm going to transform all y-coordinates by
603  * inverting the significance of the block number and the position
604  * within the block. That is, we will start with the top row of
605  * each block in order, then the second row of each block in order,
606  * etc.
607  * 
608  * This transformation has the enormous advantage that it means
609  * every row, column _and_ block is described by an arithmetic
610  * progression of coordinates within the cubic array, so that I can
611  * use the same very simple function to do blockwise, row-wise and
612  * column-wise elimination.
613  */
614 #define YTRANS(y) (((y)%c)*r+(y)/c)
615 #define YUNTRANS(y) (((y)%r)*c+(y)/r)
616
617 struct nsolve_usage {
618     int c, r, cr;
619     /*
620      * We set up a cubic array, indexed by x, y and digit; each
621      * element of this array is TRUE or FALSE according to whether
622      * or not that digit _could_ in principle go in that position.
623      *
624      * The way to index this array is cube[(x*cr+y)*cr+n-1].
625      * y-coordinates in here are transformed.
626      */
627     unsigned char *cube;
628     /*
629      * This is the grid in which we write down our final
630      * deductions. y-coordinates in here are _not_ transformed.
631      */
632     digit *grid;
633     /*
634      * Now we keep track, at a slightly higher level, of what we
635      * have yet to work out, to prevent doing the same deduction
636      * many times.
637      */
638     /* row[y*cr+n-1] TRUE if digit n has been placed in row y */
639     unsigned char *row;
640     /* col[x*cr+n-1] TRUE if digit n has been placed in row x */
641     unsigned char *col;
642     /* blk[(y*c+x)*cr+n-1] TRUE if digit n has been placed in block (x,y) */
643     unsigned char *blk;
644 };
645 #define cubepos(x,y,n) (((x)*usage->cr+(y))*usage->cr+(n)-1)
646 #define cube(x,y,n) (usage->cube[cubepos(x,y,n)])
647
648 /*
649  * Function called when we are certain that a particular square has
650  * a particular number in it. The y-coordinate passed in here is
651  * transformed.
652  */
653 static void nsolve_place(struct nsolve_usage *usage, int x, int y, int n)
654 {
655     int c = usage->c, r = usage->r, cr = usage->cr;
656     int i, j, bx, by;
657
658     assert(cube(x,y,n));
659
660     /*
661      * Rule out all other numbers in this square.
662      */
663     for (i = 1; i <= cr; i++)
664         if (i != n)
665             cube(x,y,i) = FALSE;
666
667     /*
668      * Rule out this number in all other positions in the row.
669      */
670     for (i = 0; i < cr; i++)
671         if (i != y)
672             cube(x,i,n) = FALSE;
673
674     /*
675      * Rule out this number in all other positions in the column.
676      */
677     for (i = 0; i < cr; i++)
678         if (i != x)
679             cube(i,y,n) = FALSE;
680
681     /*
682      * Rule out this number in all other positions in the block.
683      */
684     bx = (x/r)*r;
685     by = y % r;
686     for (i = 0; i < r; i++)
687         for (j = 0; j < c; j++)
688             if (bx+i != x || by+j*r != y)
689                 cube(bx+i,by+j*r,n) = FALSE;
690
691     /*
692      * Enter the number in the result grid.
693      */
694     usage->grid[YUNTRANS(y)*cr+x] = n;
695
696     /*
697      * Cross out this number from the list of numbers left to place
698      * in its row, its column and its block.
699      */
700     usage->row[y*cr+n-1] = usage->col[x*cr+n-1] =
701         usage->blk[((y%r)*c+(x/r))*cr+n-1] = TRUE;
702 }
703
704 static int nsolve_elim(struct nsolve_usage *usage, int start, int step
705 #ifdef STANDALONE_SOLVER
706                        , char *fmt, ...
707 #endif
708                        )
709 {
710     int c = usage->c, r = usage->r, cr = c*r;
711     int fpos, m, i;
712
713     /*
714      * Count the number of set bits within this section of the
715      * cube.
716      */
717     m = 0;
718     fpos = -1;
719     for (i = 0; i < cr; i++)
720         if (usage->cube[start+i*step]) {
721             fpos = start+i*step;
722             m++;
723         }
724
725     if (m == 1) {
726         int x, y, n;
727         assert(fpos >= 0);
728
729         n = 1 + fpos % cr;
730         y = fpos / cr;
731         x = y / cr;
732         y %= cr;
733
734         if (!usage->grid[YUNTRANS(y)*cr+x]) {
735 #ifdef STANDALONE_SOLVER
736             if (solver_show_working) {
737                 va_list ap;
738                 va_start(ap, fmt);
739                 vprintf(fmt, ap);
740                 va_end(ap);
741                 printf(":\n  placing %d at (%d,%d)\n",
742                        n, 1+x, 1+YUNTRANS(y));
743             }
744 #endif
745             nsolve_place(usage, x, y, n);
746             return TRUE;
747         }
748     }
749
750     return FALSE;
751 }
752
753 static int nsolve_intersect(struct nsolve_usage *usage,
754                             int start1, int step1, int start2, int step2
755 #ifdef STANDALONE_SOLVER
756                             , char *fmt, ...
757 #endif
758                             )
759 {
760     int c = usage->c, r = usage->r, cr = c*r;
761     int ret, i;
762
763     /*
764      * Loop over the first domain and see if there's any set bit
765      * not also in the second.
766      */
767     for (i = 0; i < cr; i++) {
768         int p = start1+i*step1;
769         if (usage->cube[p] &&
770             !(p >= start2 && p < start2+cr*step2 &&
771               (p - start2) % step2 == 0))
772             return FALSE;              /* there is, so we can't deduce */
773     }
774
775     /*
776      * We have determined that all set bits in the first domain are
777      * within its overlap with the second. So loop over the second
778      * domain and remove all set bits that aren't also in that
779      * overlap; return TRUE iff we actually _did_ anything.
780      */
781     ret = FALSE;
782     for (i = 0; i < cr; i++) {
783         int p = start2+i*step2;
784         if (usage->cube[p] &&
785             !(p >= start1 && p < start1+cr*step1 && (p - start1) % step1 == 0))
786         {
787 #ifdef STANDALONE_SOLVER
788             if (solver_show_working) {
789                 int px, py, pn;
790
791                 if (!ret) {
792                     va_list ap;
793                     va_start(ap, fmt);
794                     vprintf(fmt, ap);
795                     va_end(ap);
796                     printf(":\n");
797                 }
798
799                 pn = 1 + p % cr;
800                 py = p / cr;
801                 px = py / cr;
802                 py %= cr;
803
804                 printf("  ruling out %d at (%d,%d)\n",
805                        pn, 1+px, 1+YUNTRANS(py));
806             }
807 #endif
808             ret = TRUE;                /* we did something */
809             usage->cube[p] = 0;
810         }
811     }
812
813     return ret;
814 }
815
816 static int nsolve_set(struct nsolve_usage *usage,
817                       int start, int step1, int step2
818 #ifdef STANDALONE_SOLVER
819                       , char *fmt, ...
820 #endif
821                       )
822 {
823     int c = usage->c, r = usage->r, cr = c*r;
824     int i, j, n, count;
825     unsigned char *grid = snewn(cr*cr, unsigned char);
826     unsigned char *rowidx = snewn(cr, unsigned char);
827     unsigned char *colidx = snewn(cr, unsigned char);
828     unsigned char *set = snewn(cr, unsigned char);
829
830     /*
831      * We are passed a cr-by-cr matrix of booleans. Our first job
832      * is to winnow it by finding any definite placements - i.e.
833      * any row with a solitary 1 - and discarding that row and the
834      * column containing the 1.
835      */
836     memset(rowidx, TRUE, cr);
837     memset(colidx, TRUE, cr);
838     for (i = 0; i < cr; i++) {
839         int count = 0, first = -1;
840         for (j = 0; j < cr; j++)
841             if (usage->cube[start+i*step1+j*step2])
842                 first = j, count++;
843         if (count == 0) {
844             /*
845              * This condition actually marks a completely insoluble
846              * (i.e. internally inconsistent) puzzle. We return and
847              * report no progress made.
848              */
849             return FALSE;
850         }
851         if (count == 1)
852             rowidx[i] = colidx[first] = FALSE;
853     }
854
855     /*
856      * Convert each of rowidx/colidx from a list of 0s and 1s to a
857      * list of the indices of the 1s.
858      */
859     for (i = j = 0; i < cr; i++)
860         if (rowidx[i])
861             rowidx[j++] = i;
862     n = j;
863     for (i = j = 0; i < cr; i++)
864         if (colidx[i])
865             colidx[j++] = i;
866     assert(n == j);
867
868     /*
869      * And create the smaller matrix.
870      */
871     for (i = 0; i < n; i++)
872         for (j = 0; j < n; j++)
873             grid[i*cr+j] = usage->cube[start+rowidx[i]*step1+colidx[j]*step2];
874
875     /*
876      * Having done that, we now have a matrix in which every row
877      * has at least two 1s in. Now we search to see if we can find
878      * a rectangle of zeroes (in the set-theoretic sense of
879      * `rectangle', i.e. a subset of rows crossed with a subset of
880      * columns) whose width and height add up to n.
881      */
882
883     memset(set, 0, n);
884     count = 0;
885     while (1) {
886         /*
887          * We have a candidate set. If its size is <=1 or >=n-1
888          * then we move on immediately.
889          */
890         if (count > 1 && count < n-1) {
891             /*
892              * The number of rows we need is n-count. See if we can
893              * find that many rows which each have a zero in all
894              * the positions listed in `set'.
895              */
896             int rows = 0;
897             for (i = 0; i < n; i++) {
898                 int ok = TRUE;
899                 for (j = 0; j < n; j++)
900                     if (set[j] && grid[i*cr+j]) {
901                         ok = FALSE;
902                         break;
903                     }
904                 if (ok)
905                     rows++;
906             }
907
908             /*
909              * We expect never to be able to get _more_ than
910              * n-count suitable rows: this would imply that (for
911              * example) there are four numbers which between them
912              * have at most three possible positions, and hence it
913              * indicates a faulty deduction before this point or
914              * even a bogus clue.
915              */
916             assert(rows <= n - count);
917             if (rows >= n - count) {
918                 int progress = FALSE;
919
920                 /*
921                  * We've got one! Now, for each row which _doesn't_
922                  * satisfy the criterion, eliminate all its set
923                  * bits in the positions _not_ listed in `set'.
924                  * Return TRUE (meaning progress has been made) if
925                  * we successfully eliminated anything at all.
926                  * 
927                  * This involves referring back through
928                  * rowidx/colidx in order to work out which actual
929                  * positions in the cube to meddle with.
930                  */
931                 for (i = 0; i < n; i++) {
932                     int ok = TRUE;
933                     for (j = 0; j < n; j++)
934                         if (set[j] && grid[i*cr+j]) {
935                             ok = FALSE;
936                             break;
937                         }
938                     if (!ok) {
939                         for (j = 0; j < n; j++)
940                             if (!set[j] && grid[i*cr+j]) {
941                                 int fpos = (start+rowidx[i]*step1+
942                                             colidx[j]*step2);
943 #ifdef STANDALONE_SOLVER
944                                 if (solver_show_working) {
945                                     int px, py, pn;
946                                     
947                                     if (!progress) {
948                                         va_list ap;
949                                         va_start(ap, fmt);
950                                         vprintf(fmt, ap);
951                                         va_end(ap);
952                                         printf(":\n");
953                                     }
954
955                                     pn = 1 + fpos % cr;
956                                     py = fpos / cr;
957                                     px = py / cr;
958                                     py %= cr;
959
960                                     printf("  ruling out %d at (%d,%d)\n",
961                                            pn, 1+px, 1+YUNTRANS(py));
962                                 }
963 #endif
964                                 progress = TRUE;
965                                 usage->cube[fpos] = FALSE;
966                             }
967                     }
968                 }
969
970                 if (progress) {
971                     sfree(set);
972                     sfree(colidx);
973                     sfree(rowidx);
974                     sfree(grid);
975                     return TRUE;
976                 }
977             }
978         }
979
980         /*
981          * Binary increment: change the rightmost 0 to a 1, and
982          * change all 1s to the right of it to 0s.
983          */
984         i = n;
985         while (i > 0 && set[i-1])
986             set[--i] = 0, count--;
987         if (i > 0)
988             set[--i] = 1, count++;
989         else
990             break;                     /* done */
991     }
992
993     sfree(set);
994     sfree(colidx);
995     sfree(rowidx);
996     sfree(grid);
997
998     return FALSE;
999 }
1000
1001 static int nsolve(int c, int r, digit *grid)
1002 {
1003     struct nsolve_usage *usage;
1004     int cr = c*r;
1005     int x, y, n;
1006     int diff = DIFF_BLOCK;
1007
1008     /*
1009      * Set up a usage structure as a clean slate (everything
1010      * possible).
1011      */
1012     usage = snew(struct nsolve_usage);
1013     usage->c = c;
1014     usage->r = r;
1015     usage->cr = cr;
1016     usage->cube = snewn(cr*cr*cr, unsigned char);
1017     usage->grid = grid;                /* write straight back to the input */
1018     memset(usage->cube, TRUE, cr*cr*cr);
1019
1020     usage->row = snewn(cr * cr, unsigned char);
1021     usage->col = snewn(cr * cr, unsigned char);
1022     usage->blk = snewn(cr * cr, unsigned char);
1023     memset(usage->row, FALSE, cr * cr);
1024     memset(usage->col, FALSE, cr * cr);
1025     memset(usage->blk, FALSE, cr * cr);
1026
1027     /*
1028      * Place all the clue numbers we are given.
1029      */
1030     for (x = 0; x < cr; x++)
1031         for (y = 0; y < cr; y++)
1032             if (grid[y*cr+x])
1033                 nsolve_place(usage, x, YTRANS(y), grid[y*cr+x]);
1034
1035     /*
1036      * Now loop over the grid repeatedly trying all permitted modes
1037      * of reasoning. The loop terminates if we complete an
1038      * iteration without making any progress; we then return
1039      * failure or success depending on whether the grid is full or
1040      * not.
1041      */
1042     while (1) {
1043         /*
1044          * I'd like to write `continue;' inside each of the
1045          * following loops, so that the solver returns here after
1046          * making some progress. However, I can't specify that I
1047          * want to continue an outer loop rather than the innermost
1048          * one, so I'm apologetically resorting to a goto.
1049          */
1050         cont:
1051
1052         /*
1053          * Blockwise positional elimination.
1054          */
1055         for (x = 0; x < cr; x += r)
1056             for (y = 0; y < r; y++)
1057                 for (n = 1; n <= cr; n++)
1058                     if (!usage->blk[(y*c+(x/r))*cr+n-1] &&
1059                         nsolve_elim(usage, cubepos(x,y,n), r*cr
1060 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1061                                     , "positional elimination,"
1062                                     " block (%d,%d)", 1+x/r, 1+y
1063 #endif
1064                                     )) {
1065                         diff = max(diff, DIFF_BLOCK);
1066                         goto cont;
1067                     }
1068
1069         /*
1070          * Row-wise positional elimination.
1071          */
1072         for (y = 0; y < cr; y++)
1073             for (n = 1; n <= cr; n++)
1074                 if (!usage->row[y*cr+n-1] &&
1075                     nsolve_elim(usage, cubepos(0,y,n), cr*cr
1076 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1077                                 , "positional elimination,"
1078                                 " row %d", 1+YUNTRANS(y)
1079 #endif
1080                                 )) {
1081                     diff = max(diff, DIFF_SIMPLE);
1082                     goto cont;
1083                 }
1084         /*
1085          * Column-wise positional elimination.
1086          */
1087         for (x = 0; x < cr; x++)
1088             for (n = 1; n <= cr; n++)
1089                 if (!usage->col[x*cr+n-1] &&
1090                     nsolve_elim(usage, cubepos(x,0,n), cr
1091 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1092                                 , "positional elimination," " column %d", 1+x
1093 #endif
1094                                 )) {
1095                     diff = max(diff, DIFF_SIMPLE);
1096                     goto cont;
1097                 }
1098
1099         /*
1100          * Numeric elimination.
1101          */
1102         for (x = 0; x < cr; x++)
1103             for (y = 0; y < cr; y++)
1104                 if (!usage->grid[YUNTRANS(y)*cr+x] &&
1105                     nsolve_elim(usage, cubepos(x,y,1), 1
1106 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1107                                 , "numeric elimination at (%d,%d)", 1+x,
1108                                 1+YUNTRANS(y)
1109 #endif
1110                                 )) {
1111                     diff = max(diff, DIFF_SIMPLE);
1112                     goto cont;
1113                 }
1114
1115         /*
1116          * Intersectional analysis, rows vs blocks.
1117          */
1118         for (y = 0; y < cr; y++)
1119             for (x = 0; x < cr; x += r)
1120                 for (n = 1; n <= cr; n++)
1121                     if (!usage->row[y*cr+n-1] &&
1122                         !usage->blk[((y%r)*c+(x/r))*cr+n-1] &&
1123                         (nsolve_intersect(usage, cubepos(0,y,n), cr*cr,
1124                                           cubepos(x,y%r,n), r*cr
1125 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1126                                           , "intersectional analysis,"
1127                                           " row %d vs block (%d,%d)",
1128                                           1+YUNTRANS(y), 1+x/r, 1+y%r
1129 #endif
1130                                           ) ||
1131                          nsolve_intersect(usage, cubepos(x,y%r,n), r*cr,
1132                                           cubepos(0,y,n), cr*cr
1133 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1134                                           , "intersectional analysis,"
1135                                           " block (%d,%d) vs row %d",
1136                                           1+x/r, 1+y%r, 1+YUNTRANS(y)
1137 #endif
1138                                           ))) {
1139                         diff = max(diff, DIFF_INTERSECT);
1140                         goto cont;
1141                     }
1142
1143         /*
1144          * Intersectional analysis, columns vs blocks.
1145          */
1146         for (x = 0; x < cr; x++)
1147             for (y = 0; y < r; y++)
1148                 for (n = 1; n <= cr; n++)
1149                     if (!usage->col[x*cr+n-1] &&
1150                         !usage->blk[(y*c+(x/r))*cr+n-1] &&
1151                         (nsolve_intersect(usage, cubepos(x,0,n), cr,
1152                                           cubepos((x/r)*r,y,n), r*cr
1153 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1154                                           , "intersectional analysis,"
1155                                           " column %d vs block (%d,%d)",
1156                                           1+x, 1+x/r, 1+y
1157 #endif
1158                                           ) ||
1159                          nsolve_intersect(usage, cubepos((x/r)*r,y,n), r*cr,
1160                                           cubepos(x,0,n), cr
1161 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1162                                           , "intersectional analysis,"
1163                                           " block (%d,%d) vs column %d",
1164                                           1+x/r, 1+y, 1+x
1165 #endif
1166                                           ))) {
1167                         diff = max(diff, DIFF_INTERSECT);
1168                         goto cont;
1169                     }
1170
1171         /*
1172          * Blockwise set elimination.
1173          */
1174         for (x = 0; x < cr; x += r)
1175             for (y = 0; y < r; y++)
1176                 if (nsolve_set(usage, cubepos(x,y,1), r*cr, 1
1177 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1178                                , "set elimination, block (%d,%d)", 1+x/r, 1+y
1179 #endif
1180                                )) {
1181                     diff = max(diff, DIFF_SET);
1182                     goto cont;
1183                 }
1184
1185         /*
1186          * Row-wise set elimination.
1187          */
1188         for (y = 0; y < cr; y++)
1189             if (nsolve_set(usage, cubepos(0,y,1), cr*cr, 1
1190 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1191                            , "set elimination, row %d", 1+YUNTRANS(y)
1192 #endif
1193                            )) {
1194                 diff = max(diff, DIFF_SET);
1195                 goto cont;
1196             }
1197
1198         /*
1199          * Column-wise set elimination.
1200          */
1201         for (x = 0; x < cr; x++)
1202             if (nsolve_set(usage, cubepos(x,0,1), cr, 1
1203 #ifdef STANDALONE_SOLVER
1204                            , "set elimination, column %d", 1+x
1205 #endif
1206                            )) {
1207                 diff = max(diff, DIFF_SET);
1208                 goto cont;
1209             }
1210
1211         /*
1212          * If we reach here, we have made no deductions in this
1213          * iteration, so the algorithm terminates.
1214          */
1215         break;
1216     }
1217
1218     sfree(usage->cube);
1219     sfree(usage->row);
1220     sfree(usage->col);
1221     sfree(usage->blk);
1222     sfree(usage);
1223
1224     for (x = 0; x < cr; x++)
1225         for (y = 0; y < cr; y++)
1226             if (!grid[y*cr+x])
1227                 return DIFF_IMPOSSIBLE;
1228     return diff;
1229 }
1230
1231 /* ----------------------------------------------------------------------
1232  * End of non-recursive solver code.
1233  */
1234
1235 /*
1236  * Check whether a grid contains a valid complete puzzle.
1237  */
1238 static int check_valid(int c, int r, digit *grid)
1239 {
1240     int cr = c*r;
1241     unsigned char *used;
1242     int x, y, n;
1243
1244     used = snewn(cr, unsigned char);
1245
1246     /*
1247      * Check that each row contains precisely one of everything.
1248      */
1249     for (y = 0; y < cr; y++) {
1250         memset(used, FALSE, cr);
1251         for (x = 0; x < cr; x++)
1252             if (grid[y*cr+x] > 0 && grid[y*cr+x] <= cr)
1253                 used[grid[y*cr+x]-1] = TRUE;
1254         for (n = 0; n < cr; n++)
1255             if (!used[n]) {
1256                 sfree(used);
1257                 return FALSE;
1258             }
1259     }
1260
1261     /*
1262      * Check that each column contains precisely one of everything.
1263      */
1264     for (x = 0; x < cr; x++) {
1265         memset(used, FALSE, cr);
1266         for (y = 0; y < cr; y++)
1267             if (grid[y*cr+x] > 0 && grid[y*cr+x] <= cr)
1268                 used[grid[y*cr+x]-1] = TRUE;
1269         for (n = 0; n < cr; n++)
1270             if (!used[n]) {
1271                 sfree(used);
1272                 return FALSE;
1273             }
1274     }
1275
1276     /*
1277      * Check that each block contains precisely one of everything.
1278      */
1279     for (x = 0; x < cr; x += r) {
1280         for (y = 0; y < cr; y += c) {
1281             int xx, yy;
1282             memset(used, FALSE, cr);
1283             for (xx = x; xx < x+r; xx++)
1284                 for (yy = 0; yy < y+c; yy++)
1285                     if (grid[yy*cr+xx] > 0 && grid[yy*cr+xx] <= cr)
1286                         used[grid[yy*cr+xx]-1] = TRUE;
1287             for (n = 0; n < cr; n++)
1288                 if (!used[n]) {
1289                     sfree(used);
1290                     return FALSE;
1291                 }
1292         }
1293     }
1294
1295     sfree(used);
1296     return TRUE;
1297 }
1298
1299 static void symmetry_limit(game_params *params, int *xlim, int *ylim, int s)
1300 {
1301     int c = params->c, r = params->r, cr = c*r;
1302
1303     switch (s) {
1304       case SYMM_NONE:
1305         *xlim = *ylim = cr;
1306         break;
1307       case SYMM_ROT2:
1308         *xlim = (cr+1) / 2;
1309         *ylim = cr;
1310         break;
1311       case SYMM_REF4:
1312       case SYMM_ROT4:
1313         *xlim = *ylim = (cr+1) / 2;
1314         break;
1315     }
1316 }
1317
1318 static int symmetries(game_params *params, int x, int y, int *output, int s)
1319 {
1320     int c = params->c, r = params->r, cr = c*r;
1321     int i = 0;
1322
1323     *output++ = x;
1324     *output++ = y;
1325     i++;
1326
1327     switch (s) {
1328       case SYMM_NONE:
1329         break;                         /* just x,y is all we need */
1330       case SYMM_REF4:
1331       case SYMM_ROT4:
1332         switch (s) {
1333           case SYMM_REF4:
1334             *output++ = cr - 1 - x;
1335             *output++ = y;
1336             i++;
1337
1338             *output++ = x;
1339             *output++ = cr - 1 - y;
1340             i++;
1341             break;
1342           case SYMM_ROT4:
1343             *output++ = cr - 1 - y;
1344             *output++ = x;
1345             i++;
1346
1347             *output++ = y;
1348             *output++ = cr - 1 - x;
1349             i++;
1350             break;
1351         }
1352         /* fall through */
1353       case SYMM_ROT2:
1354         *output++ = cr - 1 - x;
1355         *output++ = cr - 1 - y;
1356         i++;
1357         break;
1358     }
1359
1360     return i;
1361 }
1362
1363 struct game_aux_info {
1364     int c, r;
1365     digit *grid;
1366 };
1367
1368 static char *new_game_desc(game_params *params, random_state *rs,
1369                            game_aux_info **aux)
1370 {
1371     int c = params->c, r = params->r, cr = c*r;
1372     int area = cr*cr;
1373     digit *grid, *grid2;
1374     struct xy { int x, y; } *locs;
1375     int nlocs;
1376     int ret;
1377     char *desc;
1378     int coords[16], ncoords;
1379     int xlim, ylim;
1380     int maxdiff, recursing;
1381
1382     /*
1383      * Adjust the maximum difficulty level to be consistent with
1384      * the puzzle size: all 2x2 puzzles appear to be Trivial
1385      * (DIFF_BLOCK) so we cannot hold out for even a Basic
1386      * (DIFF_SIMPLE) one.
1387      */
1388     maxdiff = params->diff;
1389     if (c == 2 && r == 2)
1390         maxdiff = DIFF_BLOCK;
1391
1392     grid = snewn(area, digit);
1393     locs = snewn(area, struct xy);
1394     grid2 = snewn(area, digit);
1395
1396     /*
1397      * Loop until we get a grid of the required difficulty. This is
1398      * nasty, but it seems to be unpleasantly hard to generate
1399      * difficult grids otherwise.
1400      */
1401     do {
1402         /*
1403          * Start the recursive solver with an empty grid to generate a
1404          * random solved state.
1405          */
1406         memset(grid, 0, area);
1407         ret = rsolve(c, r, grid, rs, 1);
1408         assert(ret == 1);
1409         assert(check_valid(c, r, grid));
1410
1411         /*
1412          * Save the solved grid in the aux_info.
1413          */
1414         {
1415             game_aux_info *ai = snew(game_aux_info);
1416             ai->c = c;
1417             ai->r = r;
1418             ai->grid = snewn(cr * cr, digit);
1419             memcpy(ai->grid, grid, cr * cr * sizeof(digit));
1420             *aux = ai;
1421         }
1422
1423         /*
1424          * Now we have a solved grid, start removing things from it
1425          * while preserving solubility.
1426          */
1427         symmetry_limit(params, &xlim, &ylim, params->symm);
1428         recursing = FALSE;
1429         while (1) {
1430             int x, y, i, j;
1431
1432             /*
1433              * Iterate over the grid and enumerate all the filled
1434              * squares we could empty.
1435              */
1436             nlocs = 0;
1437
1438             for (x = 0; x < xlim; x++)
1439                 for (y = 0; y < ylim; y++)
1440                     if (grid[y*cr+x]) {
1441                         locs[nlocs].x = x;
1442                         locs[nlocs].y = y;
1443                         nlocs++;
1444                     }
1445
1446             /*
1447              * Now shuffle that list.
1448              */
1449             for (i = nlocs; i > 1; i--) {
1450                 int p = random_upto(rs, i);
1451                 if (p != i-1) {
1452                     struct xy t = locs[p];
1453                     locs[p] = locs[i-1];
1454                     locs[i-1] = t;
1455                 }
1456             }
1457
1458             /*
1459              * Now loop over the shuffled list and, for each element,
1460              * see whether removing that element (and its reflections)
1461              * from the grid will still leave the grid soluble by
1462              * nsolve.
1463              */
1464             for (i = 0; i < nlocs; i++) {
1465                 int ret;
1466
1467                 x = locs[i].x;
1468                 y = locs[i].y;
1469
1470                 memcpy(grid2, grid, area);
1471                 ncoords = symmetries(params, x, y, coords, params->symm);
1472                 for (j = 0; j < ncoords; j++)
1473                     grid2[coords[2*j+1]*cr+coords[2*j]] = 0;
1474
1475                 if (recursing)
1476                     ret = (rsolve(c, r, grid2, NULL, 2) == 1);
1477                 else
1478                     ret = (nsolve(c, r, grid2) <= maxdiff);
1479
1480                 if (ret) {
1481                     for (j = 0; j < ncoords; j++)
1482                         grid[coords[2*j+1]*cr+coords[2*j]] = 0;
1483                     break;
1484                 }
1485             }
1486
1487             if (i == nlocs) {
1488                 /*
1489                  * There was nothing we could remove without
1490                  * destroying solvability. If we're trying to
1491                  * generate a recursion-only grid and haven't
1492                  * switched over to rsolve yet, we now do;
1493                  * otherwise we give up.
1494                  */
1495                 if (maxdiff == DIFF_RECURSIVE && !recursing) {
1496                     recursing = TRUE;
1497                 } else {
1498                     break;
1499                 }
1500             }
1501         }
1502
1503         memcpy(grid2, grid, area);
1504     } while (nsolve(c, r, grid2) < maxdiff);
1505
1506     sfree(grid2);
1507     sfree(locs);
1508
1509     /*
1510      * Now we have the grid as it will be presented to the user.
1511      * Encode it in a game desc.
1512      */
1513     {
1514         char *p;
1515         int run, i;
1516
1517         desc = snewn(5 * area, char);
1518         p = desc;
1519         run = 0;
1520         for (i = 0; i <= area; i++) {
1521             int n = (i < area ? grid[i] : -1);
1522
1523             if (!n)
1524                 run++;
1525             else {
1526                 if (run) {
1527                     while (run > 0) {
1528                         int c = 'a' - 1 + run;
1529                         if (run > 26)
1530                             c = 'z';
1531                         *p++ = c;
1532                         run -= c - ('a' - 1);
1533                     }
1534                 } else {
1535                     /*
1536                      * If there's a number in the very top left or
1537                      * bottom right, there's no point putting an
1538                      * unnecessary _ before or after it.
1539                      */
1540                     if (p > desc && n > 0)
1541                         *p++ = '_';
1542                 }
1543                 if (n > 0)
1544                     p += sprintf(p, "%d", n);
1545                 run = 0;
1546             }
1547         }
1548         assert(p - desc < 5 * area);
1549         *p++ = '\0';
1550         desc = sresize(desc, p - desc, char);
1551     }
1552
1553     sfree(grid);
1554
1555     return desc;
1556 }
1557
1558 static void game_free_aux_info(game_aux_info *aux)
1559 {
1560     sfree(aux->grid);
1561     sfree(aux);
1562 }
1563
1564 static char *validate_desc(game_params *params, char *desc)
1565 {
1566     int area = params->r * params->r * params->c * params->c;
1567     int squares = 0;
1568
1569     while (*desc) {
1570         int n = *desc++;
1571         if (n >= 'a' && n <= 'z') {
1572             squares += n - 'a' + 1;
1573         } else if (n == '_') {
1574             /* do nothing */;
1575         } else if (n > '0' && n <= '9') {
1576             squares++;
1577             while (*desc >= '0' && *desc <= '9')
1578                 desc++;
1579         } else
1580             return "Invalid character in game description";
1581     }
1582
1583     if (squares < area)
1584         return "Not enough data to fill grid";
1585
1586     if (squares > area)
1587         return "Too much data to fit in grid";
1588
1589     return NULL;
1590 }
1591
1592 static game_state *new_game(game_params *params, char *desc)
1593 {
1594     game_state *state = snew(game_state);
1595     int c = params->c, r = params->r, cr = c*r, area = cr * cr;
1596     int i;
1597
1598     state->c = params->c;
1599     state->r = params->r;
1600
1601     state->grid = snewn(area, digit);
1602     state->immutable = snewn(area, unsigned char);
1603     memset(state->immutable, FALSE, area);
1604
1605     state->completed = state->cheated = FALSE;
1606
1607     i = 0;
1608     while (*desc) {
1609         int n = *desc++;
1610         if (n >= 'a' && n <= 'z') {
1611             int run = n - 'a' + 1;
1612             assert(i + run <= area);
1613             while (run-- > 0)
1614                 state->grid[i++] = 0;
1615         } else if (n == '_') {
1616             /* do nothing */;
1617         } else if (n > '0' && n <= '9') {
1618             assert(i < area);
1619             state->immutable[i] = TRUE;
1620             state->grid[i++] = atoi(desc-1);
1621             while (*desc >= '0' && *desc <= '9')
1622                 desc++;
1623         } else {
1624             assert(!"We can't get here");
1625         }
1626     }
1627     assert(i == area);
1628
1629     return state;
1630 }
1631
1632 static game_state *dup_game(game_state *state)
1633 {
1634     game_state *ret = snew(game_state);
1635     int c = state->c, r = state->r, cr = c*r, area = cr * cr;
1636
1637     ret->c = state->c;
1638     ret->r = state->r;
1639
1640     ret->grid = snewn(area, digit);
1641     memcpy(ret->grid, state->grid, area);
1642
1643     ret->immutable = snewn(area, unsigned char);
1644     memcpy(ret->immutable, state->immutable, area);
1645
1646     ret->completed = state->completed;
1647     ret->cheated = state->cheated;
1648
1649     return ret;
1650 }
1651
1652 static void free_game(game_state *state)
1653 {
1654     sfree(state->immutable);
1655     sfree(state->grid);
1656     sfree(state);
1657 }
1658
1659 static game_state *solve_game(game_state *state, game_aux_info *ai,
1660                               char **error)
1661 {
1662     game_state *ret;
1663     int c = state->c, r = state->r, cr = c*r;
1664     int rsolve_ret;
1665
1666     ret = dup_game(state);
1667     ret->completed = ret->cheated = TRUE;
1668
1669     /*
1670      * If we already have the solution in the aux_info, save
1671      * ourselves some time.
1672      */
1673     if (ai) {
1674
1675         assert(c == ai->c);
1676         assert(r == ai->r);
1677         memcpy(ret->grid, ai->grid, cr * cr * sizeof(digit));
1678
1679     } else {
1680         rsolve_ret = rsolve(c, r, ret->grid, NULL, 2);
1681
1682         if (rsolve_ret != 1) {
1683             free_game(ret);
1684             if (rsolve_ret == 0)
1685                 *error = "No solution exists for this puzzle";
1686             else
1687                 *error = "Multiple solutions exist for this puzzle";
1688             return NULL;
1689         }
1690     }
1691
1692     return ret;
1693 }
1694
1695 static char *grid_text_format(int c, int r, digit *grid)
1696 {
1697     int cr = c*r;
1698     int x, y;
1699     int maxlen;
1700     char *ret, *p;
1701
1702     /*
1703      * There are cr lines of digits, plus r-1 lines of block
1704      * separators. Each line contains cr digits, cr-1 separating
1705      * spaces, and c-1 two-character block separators. Thus, the
1706      * total length of a line is 2*cr+2*c-3 (not counting the
1707      * newline), and there are cr+r-1 of them.
1708      */
1709     maxlen = (cr+r-1) * (2*cr+2*c-2);
1710     ret = snewn(maxlen+1, char);
1711     p = ret;
1712
1713     for (y = 0; y < cr; y++) {
1714         for (x = 0; x < cr; x++) {
1715             int ch = grid[y * cr + x];
1716             if (ch == 0)
1717                 ch = ' ';
1718             else if (ch <= 9)
1719                 ch = '0' + ch;
1720             else
1721                 ch = 'a' + ch-10;
1722             *p++ = ch;
1723             if (x+1 < cr) {
1724                 *p++ = ' ';
1725                 if ((x+1) % r == 0) {
1726                     *p++ = '|';
1727                     *p++ = ' ';
1728                 }
1729             }
1730         }
1731         *p++ = '\n';
1732         if (y+1 < cr && (y+1) % c == 0) {
1733             for (x = 0; x < cr; x++) {
1734                 *p++ = '-';
1735                 if (x+1 < cr) {
1736                     *p++ = '-';
1737                     if ((x+1) % r == 0) {
1738                         *p++ = '+';
1739                         *p++ = '-';
1740                     }
1741                 }
1742             }
1743             *p++ = '\n';
1744         }
1745     }
1746
1747     assert(p - ret == maxlen);
1748     *p = '\0';
1749     return ret;
1750 }
1751
1752 static char *game_text_format(game_state *state)
1753 {
1754     return grid_text_format(state->c, state->r, state->grid);
1755 }
1756
1757 struct game_ui {
1758     /*
1759      * These are the coordinates of the currently highlighted
1760      * square on the grid, or -1,-1 if there isn't one. When there
1761      * is, pressing a valid number or letter key or Space will
1762      * enter that number or letter in the grid.
1763      */
1764     int hx, hy;
1765 };
1766
1767 static game_ui *new_ui(game_state *state)
1768 {
1769     game_ui *ui = snew(game_ui);
1770
1771     ui->hx = ui->hy = -1;
1772
1773     return ui;
1774 }
1775
1776 static void free_ui(game_ui *ui)
1777 {
1778     sfree(ui);
1779 }
1780
1781 static game_state *make_move(game_state *from, game_ui *ui, int x, int y,
1782                              int button)
1783 {
1784     int c = from->c, r = from->r, cr = c*r;
1785     int tx, ty;
1786     game_state *ret;
1787
1788     button &= ~MOD_NUM_KEYPAD;         /* we treat this the same as normal */
1789
1790     tx = (x + TILE_SIZE - BORDER) / TILE_SIZE - 1;
1791     ty = (y + TILE_SIZE - BORDER) / TILE_SIZE - 1;
1792
1793     if (tx >= 0 && tx < cr && ty >= 0 && ty < cr && button == LEFT_BUTTON) {
1794         if (tx == ui->hx && ty == ui->hy) {
1795             ui->hx = ui->hy = -1;
1796         } else {
1797             ui->hx = tx;
1798             ui->hy = ty;
1799         }
1800         return from;                   /* UI activity occurred */
1801     }
1802
1803     if (ui->hx != -1 && ui->hy != -1 &&
1804         ((button >= '1' && button <= '9' && button - '0' <= cr) ||
1805          (button >= 'a' && button <= 'z' && button - 'a' + 10 <= cr) ||
1806          (button >= 'A' && button <= 'Z' && button - 'A' + 10 <= cr) ||
1807          button == ' ')) {
1808         int n = button - '0';
1809         if (button >= 'A' && button <= 'Z')
1810             n = button - 'A' + 10;
1811         if (button >= 'a' && button <= 'z')
1812             n = button - 'a' + 10;
1813         if (button == ' ')
1814             n = 0;
1815
1816         if (from->immutable[ui->hy*cr+ui->hx])
1817             return NULL;               /* can't overwrite this square */
1818
1819         ret = dup_game(from);
1820         ret->grid[ui->hy*cr+ui->hx] = n;
1821         ui->hx = ui->hy = -1;
1822
1823         /*
1824          * We've made a real change to the grid. Check to see
1825          * if the game has been completed.
1826          */
1827         if (!ret->completed && check_valid(c, r, ret->grid)) {
1828             ret->completed = TRUE;
1829         }
1830
1831         return ret;                    /* made a valid move */
1832     }
1833
1834     return NULL;
1835 }
1836
1837 /* ----------------------------------------------------------------------
1838  * Drawing routines.
1839  */
1840
1841 struct game_drawstate {
1842     int started;
1843     int c, r, cr;
1844     digit *grid;
1845     unsigned char *hl;
1846 };
1847
1848 #define XSIZE(cr) ((cr) * TILE_SIZE + 2*BORDER + 1)
1849 #define YSIZE(cr) ((cr) * TILE_SIZE + 2*BORDER + 1)
1850
1851 static void game_size(game_params *params, int *x, int *y)
1852 {
1853     int c = params->c, r = params->r, cr = c*r;
1854
1855     *x = XSIZE(cr);
1856     *y = YSIZE(cr);
1857 }
1858
1859 static float *game_colours(frontend *fe, game_state *state, int *ncolours)
1860 {
1861     float *ret = snewn(3 * NCOLOURS, float);
1862
1863     frontend_default_colour(fe, &ret[COL_BACKGROUND * 3]);
1864
1865     ret[COL_GRID * 3 + 0] = 0.0F;
1866     ret[COL_GRID * 3 + 1] = 0.0F;
1867     ret[COL_GRID * 3 + 2] = 0.0F;
1868
1869     ret[COL_CLUE * 3 + 0] = 0.0F;
1870     ret[COL_CLUE * 3 + 1] = 0.0F;
1871     ret[COL_CLUE * 3 + 2] = 0.0F;
1872
1873     ret[COL_USER * 3 + 0] = 0.0F;
1874     ret[COL_USER * 3 + 1] = 0.6F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
1875     ret[COL_USER * 3 + 2] = 0.0F;
1876
1877     ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 0] = 0.85F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 0];
1878     ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 1] = 0.85F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
1879     ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 2] = 0.85F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 2];
1880
1881     *ncolours = NCOLOURS;
1882     return ret;
1883 }
1884
1885 static game_drawstate *game_new_drawstate(game_state *state)
1886 {
1887     struct game_drawstate *ds = snew(struct game_drawstate);
1888     int c = state->c, r = state->r, cr = c*r;
1889
1890     ds->started = FALSE;
1891     ds->c = c;
1892     ds->r = r;
1893     ds->cr = cr;
1894     ds->grid = snewn(cr*cr, digit);
1895     memset(ds->grid, 0, cr*cr);
1896     ds->hl = snewn(cr*cr, unsigned char);
1897     memset(ds->hl, 0, cr*cr);
1898
1899     return ds;
1900 }
1901
1902 static void game_free_drawstate(game_drawstate *ds)
1903 {
1904     sfree(ds->hl);
1905     sfree(ds->grid);
1906     sfree(ds);
1907 }
1908
1909 static void draw_number(frontend *fe, game_drawstate *ds, game_state *state,
1910                         int x, int y, int hl)
1911 {
1912     int c = state->c, r = state->r, cr = c*r;
1913     int tx, ty;
1914     int cx, cy, cw, ch;
1915     char str[2];
1916
1917     if (ds->grid[y*cr+x] == state->grid[y*cr+x] && ds->hl[y*cr+x] == hl)
1918         return;                        /* no change required */
1919
1920     tx = BORDER + x * TILE_SIZE + 2;
1921     ty = BORDER + y * TILE_SIZE + 2;
1922
1923     cx = tx;
1924     cy = ty;
1925     cw = TILE_SIZE-3;
1926     ch = TILE_SIZE-3;
1927
1928     if (x % r)
1929         cx--, cw++;
1930     if ((x+1) % r)
1931         cw++;
1932     if (y % c)
1933         cy--, ch++;
1934     if ((y+1) % c)
1935         ch++;
1936
1937     clip(fe, cx, cy, cw, ch);
1938
1939     /* background needs erasing? */
1940     if (ds->grid[y*cr+x] || ds->hl[y*cr+x] != hl)
1941         draw_rect(fe, cx, cy, cw, ch, hl ? COL_HIGHLIGHT : COL_BACKGROUND);
1942
1943     /* new number needs drawing? */
1944     if (state->grid[y*cr+x]) {
1945         str[1] = '\0';
1946         str[0] = state->grid[y*cr+x] + '0';
1947         if (str[0] > '9')
1948             str[0] += 'a' - ('9'+1);
1949         draw_text(fe, tx + TILE_SIZE/2, ty + TILE_SIZE/2,
1950                   FONT_VARIABLE, TILE_SIZE/2, ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE,
1951                   state->immutable[y*cr+x] ? COL_CLUE : COL_USER, str);
1952     }
1953
1954     unclip(fe);
1955
1956     draw_update(fe, cx, cy, cw, ch);
1957
1958     ds->grid[y*cr+x] = state->grid[y*cr+x];
1959     ds->hl[y*cr+x] = hl;
1960 }
1961
1962 static void game_redraw(frontend *fe, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
1963                         game_state *state, int dir, game_ui *ui,
1964                         float animtime, float flashtime)
1965 {
1966     int c = state->c, r = state->r, cr = c*r;
1967     int x, y;
1968
1969     if (!ds->started) {
1970         /*
1971          * The initial contents of the window are not guaranteed
1972          * and can vary with front ends. To be on the safe side,
1973          * all games should start by drawing a big
1974          * background-colour rectangle covering the whole window.
1975          */
1976         draw_rect(fe, 0, 0, XSIZE(cr), YSIZE(cr), COL_BACKGROUND);
1977
1978         /*
1979          * Draw the grid.
1980          */
1981         for (x = 0; x <= cr; x++) {
1982             int thick = (x % r ? 0 : 1);
1983             draw_rect(fe, BORDER + x*TILE_SIZE - thick, BORDER-1,
1984                       1+2*thick, cr*TILE_SIZE+3, COL_GRID);
1985         }
1986         for (y = 0; y <= cr; y++) {
1987             int thick = (y % c ? 0 : 1);
1988             draw_rect(fe, BORDER-1, BORDER + y*TILE_SIZE - thick,
1989                       cr*TILE_SIZE+3, 1+2*thick, COL_GRID);
1990         }
1991     }
1992
1993     /*
1994      * Draw any numbers which need redrawing.
1995      */
1996     for (x = 0; x < cr; x++) {
1997         for (y = 0; y < cr; y++) {
1998             draw_number(fe, ds, state, x, y,
1999                         (x == ui->hx && y == ui->hy) ||
2000                         (flashtime > 0 &&
2001                          (flashtime <= FLASH_TIME/3 ||
2002                           flashtime >= FLASH_TIME*2/3)));
2003         }
2004     }
2005
2006     /*
2007      * Update the _entire_ grid if necessary.
2008      */
2009     if (!ds->started) {
2010         draw_update(fe, 0, 0, XSIZE(cr), YSIZE(cr));
2011         ds->started = TRUE;
2012     }
2013 }
2014
2015 static float game_anim_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
2016                               int dir)
2017 {
2018     return 0.0F;
2019 }
2020
2021 static float game_flash_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
2022                                int dir)
2023 {
2024     if (!oldstate->completed && newstate->completed &&
2025         !oldstate->cheated && !newstate->cheated)
2026         return FLASH_TIME;
2027     return 0.0F;
2028 }
2029
2030 static int game_wants_statusbar(void)
2031 {
2032     return FALSE;
2033 }
2034
2035 #ifdef COMBINED
2036 #define thegame solo
2037 #endif
2038
2039 const struct game thegame = {
2040     "Solo", "games.solo",
2041     default_params,
2042     game_fetch_preset,
2043     decode_params,
2044     encode_params,
2045     free_params,
2046     dup_params,
2047     TRUE, game_configure, custom_params,
2048     validate_params,
2049     new_game_desc,
2050     game_free_aux_info,
2051     validate_desc,
2052     new_game,
2053     dup_game,
2054     free_game,
2055     TRUE, solve_game,
2056     TRUE, game_text_format,
2057     new_ui,
2058     free_ui,
2059     make_move,
2060     game_size,
2061     game_colours,
2062     game_new_drawstate,
2063     game_free_drawstate,
2064     game_redraw,
2065     game_anim_length,
2066     game_flash_length,
2067     game_wants_statusbar,
2068 };
2069
2070 #ifdef STANDALONE_SOLVER
2071
2072 /*
2073  * gcc -DSTANDALONE_SOLVER -o solosolver solo.c malloc.c
2074  */
2075
2076 void frontend_default_colour(frontend *fe, float *output) {}
2077 void draw_text(frontend *fe, int x, int y, int fonttype, int fontsize,
2078                int align, int colour, char *text) {}
2079 void draw_rect(frontend *fe, int x, int y, int w, int h, int colour) {}
2080 void draw_line(frontend *fe, int x1, int y1, int x2, int y2, int colour) {}
2081 void draw_polygon(frontend *fe, int *coords, int npoints,
2082                   int fill, int colour) {}
2083 void clip(frontend *fe, int x, int y, int w, int h) {}
2084 void unclip(frontend *fe) {}
2085 void start_draw(frontend *fe) {}
2086 void draw_update(frontend *fe, int x, int y, int w, int h) {}
2087 void end_draw(frontend *fe) {}
2088 unsigned long random_bits(random_state *state, int bits)
2089 { assert(!"Shouldn't get randomness"); return 0; }
2090 unsigned long random_upto(random_state *state, unsigned long limit)
2091 { assert(!"Shouldn't get randomness"); return 0; }
2092
2093 void fatal(char *fmt, ...)
2094 {
2095     va_list ap;
2096
2097     fprintf(stderr, "fatal error: ");
2098
2099     va_start(ap, fmt);
2100     vfprintf(stderr, fmt, ap);
2101     va_end(ap);
2102
2103     fprintf(stderr, "\n");
2104     exit(1);
2105 }
2106
2107 int main(int argc, char **argv)
2108 {
2109     game_params *p;
2110     game_state *s;
2111     int recurse = TRUE;
2112     char *id = NULL, *desc, *err;
2113     int y, x;
2114     int grade = FALSE;
2115
2116     while (--argc > 0) {
2117         char *p = *++argv;
2118         if (!strcmp(p, "-r")) {
2119             recurse = TRUE;
2120         } else if (!strcmp(p, "-n")) {
2121             recurse = FALSE;
2122         } else if (!strcmp(p, "-v")) {
2123             solver_show_working = TRUE;
2124             recurse = FALSE;
2125         } else if (!strcmp(p, "-g")) {
2126             grade = TRUE;
2127             recurse = FALSE;
2128         } else if (*p == '-') {
2129             fprintf(stderr, "%s: unrecognised option `%s'\n", argv[0]);
2130             return 1;
2131         } else {
2132             id = p;
2133         }
2134     }
2135
2136     if (!id) {
2137         fprintf(stderr, "usage: %s [-n | -r | -g | -v] <game_id>\n", argv[0]);
2138         return 1;
2139     }
2140
2141     desc = strchr(id, ':');
2142     if (!desc) {
2143         fprintf(stderr, "%s: game id expects a colon in it\n", argv[0]);
2144         return 1;
2145     }
2146     *desc++ = '\0';
2147
2148     p = default_params();
2149     decode_params(p, id);
2150     err = validate_desc(p, desc);
2151     if (err) {
2152         fprintf(stderr, "%s: %s\n", argv[0], err);
2153         return 1;
2154     }
2155     s = new_game(p, desc);
2156
2157     if (recurse) {
2158         int ret = rsolve(p->c, p->r, s->grid, NULL, 2);
2159         if (ret > 1) {
2160             fprintf(stderr, "%s: rsolve: multiple solutions detected\n",
2161                     argv[0]);
2162         }
2163     } else {
2164         int ret = nsolve(p->c, p->r, s->grid);
2165         if (grade) {
2166             if (ret == DIFF_IMPOSSIBLE) {
2167                 /*
2168                  * Now resort to rsolve to determine whether it's
2169                  * really soluble.
2170                  */
2171                 ret = rsolve(p->c, p->r, s->grid, NULL, 2);
2172                 if (ret == 0)
2173                     ret = DIFF_IMPOSSIBLE;
2174                 else if (ret == 1)
2175                     ret = DIFF_RECURSIVE;
2176                 else
2177                     ret = DIFF_AMBIGUOUS;
2178             }
2179             printf("Difficulty rating: %s\n",
2180                    ret==DIFF_BLOCK ? "Trivial (blockwise positional elimination only)":
2181                    ret==DIFF_SIMPLE ? "Basic (row/column/number elimination required)":
2182                    ret==DIFF_INTERSECT ? "Intermediate (intersectional analysis required)":
2183                    ret==DIFF_SET ? "Advanced (set elimination required)":
2184                    ret==DIFF_RECURSIVE ? "Unreasonable (guesswork and backtracking required)":
2185                    ret==DIFF_AMBIGUOUS ? "Ambiguous (multiple solutions exist)":
2186                    ret==DIFF_IMPOSSIBLE ? "Impossible (no solution exists)":
2187                    "INTERNAL ERROR: unrecognised difficulty code");
2188         }
2189     }
2190
2191     printf("%s\n", grid_text_format(p->c, p->r, s->grid));
2192
2193     return 0;
2194 }
2195
2196 #endif