Numer0n
Numer0nは数当てゲームです。
コンピュータ戦のときは，コンピュータが決めた4桁の数をプレイヤーが当てようとします。
プレイヤーが何か4桁の数を一つ言うと，コンピュータはそれがどれくらい当たっているかを答えます。同じ桁に同じ数字があったら「EAT」，同じ数字があっても桁が違ったら「BITE」で，EATの数とBITEの数をコンピュータは教えてくれます。
例えば，コンピュータが決めた数が1493，プレイヤーの言った数が9471だった場合，「4」が同じ場所にあって，「9」と「1」はずれた場所にあるので，「1EAT 2BITE」となります。
これを繰り返してプレイヤーは最終的に答えに辿り着きます。
まずこのゲームをCで実装してみましょう。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h>
int main(){ int a, b; int eat, bite; srand((unsigned)time(NULL)); do{ a = rand()%9000 + 1000; }while( a%10 == a/10%10 || a%10 == a/100%10 || a%10 == a/1000 || a/10%10 == a/100%10 || a/10%10 == a/1000 || a/100%10 == a/1000 ); for(;;){ scanf("%d", &b); if(a == b){ printf("YES\n"); return 0; }else{ eat = bite = 0; if(a%10 == b%10) eat++; else if(a%10 == b/10%10) bite++; else if(a%10 == b/100%10) bite++; else if(a%10 == b/1000) bite++; if(a/10%10 == b%10) bite++; else if(a/10%10 == b/10%10) eat++; else if(a/10%10 == b/100%10) bite++; else if(a/10%10 == b/1000) bite++; if(a/100%10 == b%10) bite++; else if(a/100%10 == b/10%10) bite++; else if(a/100%10 == b/100%10) eat++; else if(a/100%10 == b/1000) bite++; if(a/1000 == b%10) bite++; else if(a/1000 == b/10%10) bite++; else if(a/1000 == b/100%10) bite++; else if(a/1000 == b/1000) eat++; printf("%dEAT %dBITE\n", eat, bite); } } }
最初から4桁と決まっているのでこれでいいのでは？
…なんていう姿勢でいるといつか痛い目に遭います。綺麗なコードを心がけましょう。
今度はC++で実装することにします。
Number.h
#pragma once
#include <iostream>
const int Keta = 4, NMin = '0', NMax = '9';
class Ans {
unsigned eat, bite;
public:
Ans() : eat(0), bite(0) {}
bool operator==(const Ans &ans) { return eat == ans.eat && bite == ans.bite; }
};
int check(char[]);
int judge(char[], char[], Ans &);
std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Ans &ans) {
os << ans.eat << "EAT " << ans.bite << "BITE";
return os;
}
Numer0n.cpp
#include "Number.h"
#include <cstdlib>
#include <ctime>
int constexpr factorization(int);
int main() {
char a[Keta + 1], b[Keta + 1];
Ans ans;
srand((unsigned)time(NULL));
do{
for(int i = 0; i < Keta; i++) a[i] = rand()%(NMax - NMin + 1) + NMin;
}while(check(a));
for(;;){
std::cin >> b;
if(!judge(a, b, ans)){
if(ans.eat == Keta) std::cout << "YES" << std::endl;
else std::cout << ans << std::endl;
}
}
}
int constexpr factorization(int a) {
return (a == 1) ? 1 : factorization(a - 1) * a;
}
int check(char a[]) {
for (int i = 0; i < Keta; i++) if (a[i] < NMin || NMax < a[i]) return -1;
for (int i = 1; i < Keta; i++)
for (int j = 0; j < i; j++)
if (a[i] == a[j]) return -1;
return 0;
}
int judge(char a[], char b[], Ans &ans) {
if (check(a) || check(b)) return -1;
ans.eat = ans.bite = 0;
for (int i = 0; i < Keta; i++)
for (int j = 0; j < Keta; j++)
if (a[i] == b[j]) {
if (i == j) ans.eat++;
else ans.bite++;
}
return 0;
}
綺麗になりました。めでたしめでたし。
最後に，aと比較した結果がansになるような数を全て出力する関数int search(char [], const Ans &);を作ります。例えば引数に「1928」と「2EAT 2BITE」を渡すと，「1298 1982 1829 8921 2918 9128」と出力する関数です。
この関数の実装は次のようになります。
int match(char a[], char b[]) {
int count = 0;
for (int i = 0; i < Keta; i++)
for (int j = 0; j < Keta; j++)
if (a[i] == b[j]) count++;
return count;
}
int eat(char a[], char b[]) {
int count = 0;
for (int i = 0; i < Keta; i++) if (a[i] == b[i]) count++;
return count;
}
int search(char a[], const Ans &_ans) {
char b[Keta + 1];
for (int i = 0; i < Keta - 1; i++) b[i] = NMin + i;
b[Keta - 1] = NMin + Keta - 2;
b[Keta] = '\0';
char *cur = b + Keta - 1;
char c[Keta];
Ans ans;
for (;;) {
cur = b + Keta - 1;
if (b + Keta + (*cur) <= cur + NMax) (*cur)++;
else {
do cur--; while (b + Keta + (*cur) > cur + NMax);
if (b == cur + 1) return 0;
for ((*cur++)++; cur < b + Keta; cur++) *cur = cur[-1] + 1;
}
if (_ans.eat + _ans.bite == match(a, b))
for (int i = 0; i < factorization(Keta); i++) {
for (int j = 0; j < Keta; j++) c[j] = b[j];
int _i = i;
for (int j = 2; j <= Keta; j++) {
for (int k = 0; k < _i%j; k++) {
int t = b[Keta - j];
for (int l = Keta - j + 1; l < Keta; l++)
b[l - 1] = b[l];
b[Keta - 1] = t;
}
_i /= j;
}
if (eat(a, b) == _ans.eat) std::cout << b << ' ';
for (int j = 0; j < Keta; j++) b[j] = c[j];
}
}
}
ええ…5重ループですね。かいつまんで説明します。
まず0～9の10個の数字から4個選ぶ選び方は10C4=210通りあります。それぞれに対して，数の並べ替え方は4!=24通り。なんで初めから10P4=5040通りを試さないのかというと，並べ替えたときにeatとbiteの和が変わらないからです。
4個の数字を選んで，eatとbiteの和が合っているかどうかを確かめてから，それを並べ替えてeatの数を確かめています。
