poj 3076 Sudoku dlx解数独

16*16的数独，类似poj 3074.

//poj 3076
//sep9
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#define INT_MAX  2147483647
using namespace std;

const int col_num=16*16*4;
const int row_num=16*16*16+10;
const int head=0;
const int MAX=row_num*4+col_num+10;
const int delta[]={1,16*16+1,16*16*2+1,16*16*3+1};
int cnt[col_num+10],st[col_num+10];
int left[MAX],right[MAX],up[MAX],down[MAX];
int row[MAX],col[MAX];

int K,M;//k:node's idx  M:row's number

struct ANS
{
	int r,c,k;
}ans[MAX];

void init()
{
	left[head]=col_num;
	right[head]=1;
	up[head]=down[head]=head;
	for(int i=1;i<=col_num;++i){
		left[i]=i-1;
		right[i]=(i+1)%(col_num+1);
		up[i]=down[i]=i;
		cnt[i]=0;
		col[i]=i;
		row[i]=0;
	}
	M=0;
	K=col_num;
}

int make_col_head(int c)
{
	++K;
	++cnt[c];
	col[K]=c;
	row[K]=M;

	left[K]=right[K]=K;

	up[K]=c;
	down[K]=down[c];
	up[down[K]]=K;
	down[up[K]]=K;
	return K;
}

void addcol(int ids,int c)
{
	++K;
	++cnt[c];
	col[K]=c;
	row[K]=M;

	left[K]=ids;
	right[K]=right[ids];
	left[right[K]]=K;
	right[left[K]]=K;

	up[K]=c;
	down[K]=down[c];
	up[down[K]]=K;
	down[up[K]]=K;
}

void addrow(int i,int j,int k)
{
	++M;
	ans[M].r=i;
	ans[M].c=j;
	ans[M].k=k;
	int ids=make_col_head(16*i+j+delta[0]);
	addcol(ids,16*i+k+delta[1]);
	addcol(ids,16*j+k+delta[2]);
	addcol(ids,16*(i/4*4+j/4)+k+delta[3]);
}

void remove(int c)
{
	left[right[c]]=left[c];
	right[left[c]]=right[c];
	for(int i=down[c];i!=c;i=down[i])
		for(int j=right[i];j!=i;j=right[j]){
			up[down[j]]=up[j];
			down[up[j]]=down[j];
			--cnt[col[j]];
		}
}

void resume(int c)
{
	for(int i=up[c];i!=c;i=up[i])
		for(int j=left[i];j!=i;j=left[j]){
			down[up[j]]=j;
			up[down[j]]=j;
			++cnt[col[j]];
		}
	left[right[c]]=c;
	right[left[c]]=c;
}

bool dfs(int k)
{
	if(right[head]==head){
		char s[300];
		for(int i=0;i<k;++i)
			s[ans[st[i]].r*16+ans[st[i]].c]=ans[st[i]].k+'A';
		for(int i=0;i<16;++i){
			for(int j=0;j<16;++j)
				putchar(s[i*16+j]);
			puts("");
		}
		return true;
	}
	int s=INT_MAX,c=0;
	for(int i=right[head];i!=head;i=right[i]){
		if(cnt[i]<s){
			s=cnt[i];
			c=i;
		}
	}
	remove(c);
	for(int i=down[c];i!=c;i=down[i]){
		st[k]=row[i];
		for(int j=right[i];j!=i;j=right[j])
			remove(col[j]);
		if(dfs(k+1))
			return true;
		for(int j=left[i];j!=i;j=left[j])
			resume(col[j]);
	}
	resume(c);
	return false;
} 

int main()
{
	char s[20];
	while(scanf("%s",s)==1){
		init();
		for(int j=0;j<16;++j)
			if(s[j]=='-'){
				for(int k=0;k<16;++k)
					addrow(0,j,k);
			}
			else
				addrow(0,j,s[j]-'A');			

		for(int i=1;i<16;++i){
			scanf("%s",s);
			for(int j=0;j<16;++j)
				if(s[j]=='-'){
					for(int k=0;k<16;++k)
						addrow(i,j,k);
				}
				else
					addrow(i,j,s[j]-'A');
		}
		dfs(0);
		puts("");
	}
	return 0;
}