hdu 4069 垃圾数独

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
using namespace std;
//精确覆盖问题的定义：给定一个由0-1组成的矩阵，是否能找到一个行的集合，使得集合中每一列都恰好包含一个1
const int MN = 1005;//最大行数
const int MM = 1005;//最大列数
const int MNN = 1e5+5; //最大点数
int pl;
int anss[15][15];
struct node
{
    int i,j,val;
};
node p[9*9*9+10];
struct DLX
{
    int n, m, si;//n行数m列数si目前有的节点数
    //十字链表组成部分
    int U[MNN], D[MNN], L[MNN], R[MNN], Row[MNN], Col[MNN];
    //第i个结点的U向上指针D下L左R右，所在位置Row行Col列
    int H[MN], S[MM]; //记录行的选择情况和列的覆盖情况
    int ansd, ans[MN];
    int k = 0;
    void init(int _n, int _m)  //初始化空表
    {
        n = _n;
        m = _m;
        k = 0;
        for (int i = 0; i <= m; i++) //初始化第一横行（表头）
        {
            U[i] = D[i] = i;      //目前纵向的链是空的
            L[i] = i - 1;
            R[i] = i + 1;         //横向的连起来
        }
        R[m] = 0; L[0] = m;
        si = m;                 //目前用了前0~m个结点
        memset(S, 0, sizeof(S));
        memset(H, -1, sizeof(H));
    }
    void link(int r, int c)    //插入点(r,c)
    {
        ++S[Col[++si] = c];     //si++;Col[si]=c;S[c]++;
        Row[si] = r;//si该结点的行数为r
        D[si] = D[c];//向下指向c的下面的第一个结点
        U[D[c]] = si;//c的下面的第一个结点的上面为si
        U[si] = c;//si的上面为列指针
        D[c] = si;//列指针指向的第一个该列中的元素设为si
        if (H[r]<0)//如果第r行没有元素
            H[r] = L[si] = R[si] = si;
        else
        {
            R[si] = R[H[r]];//si的右边为行指针所指的右边第一个元素
            L[R[H[r]]] = si;//行指针所指的右边第一个元素的左侧为si
            L[si] = H[r];//si的左侧为行指针
            R[H[r]] = si;//行指针的右侧为si
        }
    }
    void rm(int c)        //列表中删掉c列
    {
        L[R[c]] = L[c];//表头操作  //c列头指针的右边的元素的左侧指向c列头指针左边的元素
        R[L[c]] = R[c];//c列头指针的左边的元素的右侧指向c列头指针右边的元素
        for (int i = D[c]; i != c; i = D[i])//遍历该列的所有元素
            for (int j = R[i]; j != i; j = R[j])
            {//对于该列的某个元素所在的行进行遍历
                U[D[j]] = U[j];//把该元素从其所在列中除去
                D[U[j]] = D[j];
                --S[Col[j]];//该元素所在的列数目减一
            }
    }
    void resume(int c)        //恢复c列
    {
        for (int i = U[c]; i != c; i = U[i])//枚举该列元素
            for (int j = L[i]; j != i; j = L[j])//枚举该列元素所在的行
                ++S[Col[U[D[j]] = D[U[j]] = j]];//D[U[j]]=j;U[D[j]]=j;S[Col[j]]++;
        L[R[c]] = R[L[c]] = c;//c列头指针左右相连
    }
    bool dance(int d) //选取了d行
    {
        if (ansd != -1 && ansd < d)return 0;
        if (R[0] == 0)//全部覆盖了
        {
            k++;
            //全覆盖了之后的操作
            if(ansd==-1)ansd = d;
            else if (d < ansd) ansd = d;
            /*memcpy(fina,anss,sizeof(anss));
            for(int i = 0; i < 9; ++i)
            {
                for(int j = 0; j < 9; ++j)
                    printf("%d",anss[i][j]);
                printf("\n");
            }*/
            for(int i = 0; i < ansd; ++i)
            {
                anss[p[ans[i]].i][p[ans[i]].j] = p[ans[i]].val;
            }
            return 1;
        }
        int c = R[0];//表头结点指向的第一个列
        for (int i = R[0]; i != 0; i = R[i])//枚举列头指针
            if (S[i]<S[c])//找到列中元素个数最少的
                c = i;
        rm(c);//将该列删去
        for (int i = D[c]; i != c; i = D[i])
        {
            ans[d] = Row[i];
            for (int j = R[i]; j != i; j = R[j])
                rm(Col[j]);//将该列的某个元素的行上的元素所在的列都删去
            dance(d + 1);
            if(k == 2 ) return 1;
            for (int j = L[i]; j != i; j = L[j])
                resume(Col[j]);

        }
        resume(c);
        return 0;
    }
};
int s[20][20];
int kua[20][20];
int arr[20][20];
int dx[4] = {0,1,0,-1};
int dy[4] = {-1,0,1,0};
int fc[4] = {128,64,32,16};
DLX di;
void dfs(int x,int y,int cnt);
int main()
{
    int t,ppap = 1;
    scanf("%d",&t);
    while(ppap <= t)
    {
        memset(anss,0,sizeof(anss));
        for(int i = 0; i < 9; ++i)
        {
            for(int j = 0; j < 9; ++j)
            {
                scanf("%d",s[i]+j);
            }
        }
        int cnt = 1;
        memset(kua,0,sizeof(kua));
        for(int i = 0; i < 9; ++i)
            for(int j = 0; j < 9; ++j)
            {
                if(kua[i][j] == 0)
                {
                    kua[i][j] = cnt;
                    dfs(i,j,cnt++);
                }
            }
        /*
        for(int i = 0; i < 9; ++i)
        {
            for(int j = 0; j < 9; ++j)
                printf("%d ",arr[i][j]);
            printf("\n");
        }
        */
        //----------------------------
        di.init(9*9*9,9*9*4);
        for(int i = 0; i < 9; ++i)
        {
            for(int j = 0; j < 9; ++j)
            {
                //cout << s[cnt];
                if(arr[i][j] == 0)
                {
                    for(int d = 1; d <= 9; ++d)
                    {
                        di.link(i*9*9+j*9+d,i*9+j+1);
                        di.link(i*9*9+j*9+d,i*9+d+81);
                        di.link(i*9*9+j*9+d,j*9+d+162);
                        di.link(i*9*9+j*9+d,(kua[i][j]-1)*9+d+243);
                        p[i*9*9+j*9+d].i = i; p[i*9*9+j*9+d].j = j; p[i*9*9+j*9+d].val = d;
                    }
                }
                else
                {
                    int d = arr[i][j];
                    di.link(i*9*9+j*9+d,i*9+j+1);
                    di.link(i*9*9+j*9+d,i*9+d+81);
                    di.link(i*9*9+j*9+d,j*9+d+162);
                    di.link(i*9*9+j*9+d,(kua[i][j]-1)*9+d+243);
                    p[i*9*9+j*9+d].i = i; p[i*9*9+j*9+d].j = j; p[i*9*9+j*9+d].val = d;
                }
            }
        }

        di.ansd = -1;
        di.dance(0);
        printf("Case %d:\n",ppap++);
        if(di.ansd == -1)
        {
            printf("No solution\n");
            continue;
        }
        if(di.k != 1)
        {
            printf("Multiple Solutions\n");
            continue;
        }
        /*for(int i = 0; i < 9; ++i)
        {
            for(int j = 0; j < 9; ++j)
                printf("%d",anss[i][j]);
            printf("\n");
        }*/
        for(int i = 0; i < 9; ++i)
        {
            for(int j = 0; j < 9; ++j)
            {
                printf("%d",anss[i][j]);
            }
            printf("\n");
        }
    }
}
void dfs(int x,int y,int cnt)
{
    int k = s[x][y];
    //cout << x << y << " " << s[x][y]<< endl;
    int xx,yy;
    for(int i = 0; i < 4; ++i)
    {
        xx = x + dx[i];
        yy = y + dy[i];
        if(k >= fc[i]) {
            k-=fc[i];
            continue;
        }
        if(kua[xx][yy] == 0){
            kua[xx][yy] = cnt;
            dfs(xx,yy,cnt);
        }
    }
    arr[x][y] = k;
}