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問題 No.283 スライドパズルと魔方陣
ユーザー antaanta
提出日時 2015-09-27 21:34:16
言語 C++11
(gcc 11.4.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 2,000 ms
コード長 3,477 bytes
コンパイル時間 1,214 ms
コンパイル使用メモリ 95,556 KB
実行使用メモリ 6,944 KB
最終ジャッジ日時 2024-06-07 21:13:35
合計ジャッジ時間 4,591 ms
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（参考情報） 		judge1 / judge3
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コンパイルメッセージ
main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:133:30: warning: ignoring return value of ‘int scanf(const char*, ...)’ declared with attribute ‘warn_unused_result’ [-Wunused-result]
  133 |                         scanf("%d", &A[i][j]);
      |                         ~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~

ソースコード

diff # 

#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <ctime>
#include <cstring>
#include <cctype>
#include <cassert>
#include <limits>
#include <functional>
#define rep(i,n) for(int (i)=0;(i)<(int)(n);++(i))
#define rer(i,l,u) for(int (i)=(int)(l);(i)<=(int)(u);++(i))
#define reu(i,l,u) for(int (i)=(int)(l);(i)<(int)(u);++(i))
#if defined(_MSC_VER) || __cplusplus > 199711L
#define aut(r,v) auto r = (v)
#else
#define aut(r,v) __typeof(v) r = (v)
#endif
#define each(it,o) for(aut(it, (o).begin()); it != (o).end(); ++ it)
#define all(o) (o).begin(), (o).end()
#define pb(x) push_back(x)
#define mp(x,y) make_pair((x),(y))
#define mset(m,v) memset(m,v,sizeof(m))
#define INF 0x3f3f3f3f
#define INFL 0x3f3f3f3f3f3f3f3fLL
using namespace std;
typedef vector<int> vi; typedef pair<int,int> pii; typedef vector<pair<int,int> > vpii; typedef long long ll;
template<typename T, typename U> inline void amin(T &x, U y) { if(y < x) x = y; }
template<typename T, typename U> inline void amax(T &x, U y) { if(x < y) x = y; }

void oddMagicSquare(int N, vector<vi> &a) {
	int i = 0, j = N / 2;
	a.assign(N, vi(N));
	int sqr = N * N;
	rer(k, 1, sqr) {
		a[i][j] = k;
		-- i, ++ j;
		if(k % N == 0) {
			i += 2;
			-- j;
		}else {
			if(j == N) {
				j -= N;
			}else if(i < 0) {
				i += N;
			}
		}
	}
}

void magicSquare(int N, vector<vi> &a) {
	if(N % 2 == 1) {
		oddMagicSquare(N, a);
	}else if(N % 4 == 0) {
		a.assign(N, vi(N));
		vector<vi> I(N, vi(N, 0)), J = I;
		int k = 1;
		rep(i, N) rep(j, N)
			a[i][j] = k ++;
		rep(i, N) rep(j, N) if((i + 1) % 4 / 2 == (j + 1) % 4 / 2)
			a[i][j] = N * N + 1 - a[i][j];
	}else {
		a.assign(N, vi(N));
		int p = N / 2, pp = p * p;
		vector<vi> M;
		oddMagicSquare(p, M);

		rep(i, p) rep(j, p) {
			a[i][j] = M[i][j];
			a[i+p][j] = M[i][j] + 3*pp;
			a[i][j+p] = M[i][j] + 2*pp;
			a[i+p][j+p] = M[i][j] + pp;
		}

		vi I(p, 0), J;
		rep(i, p) I[i] = i+1;
		int k = (N - 2) / 4;
		rep(i, k) J.push_back(i);
		reu(i, N - k + 1, N) J.push_back(i);
		rep(i, p) rep(j, J.size())
			swap(a[i][J[j]], a[i+p][J[j]]);
		swap(a[k][0], a[k+p][0]);
		swap(a[k][k], a[k+p][k]);
	}
}

bool getParity(const vector<int> &perm) {

	int n = perm.size();
	vector<bool> vis(n);
	bool p = false;
	rep(i, n) if(!vis[i]) {
		int j = i;
		int len = 0;
		while(!vis[j]) {
			vis[j] = true;
			j = perm[j];
			++ len;
		}
		if(len % 2 == 0)
			p = !p;
	}
	return p;
}

//Aは[1..h*w]
bool getSlidingParity(const vector<vi> &A) {
	int h = A.size(), w = A[0].size();
	vi perm(h * w);
	int dist = 0;
	rep(i, h) rep(j, w) {
		perm[A[i][j] - 1] = i * w + j;
		if(A[i][j] == h * w)
			dist += abs(h - 1 - i) + abs(w - 1 - j);
	}
	bool p = getParity(perm);
	bool q = dist % 2 != 0;
	return p != q;
}

int main() {
	int N;
	while(cin >> N) {
		vector<vi> A(N, vi(N));
		rep(i, N) rep(j, N) {
			scanf("%d", &A[i][j]);
			if(A[i][j] == 0)
				A[i][j] = N * N;
		}
		if(N == 2) {
			puts("impossible");
			continue;
		}
		bool parityA = getSlidingParity(A);
		vector<vi> org;
		magicSquare(N, org);
		vector<vi> board = org;

		if(getSlidingParity(board) != parityA) {
			if(N % 2 == 0) {
				reverse(all(board));
			} else {
				board[0].swap(board[N-1]);
			}
		}

		puts("possible");
		rep(i, N) {
			rep(j, N) {
				if(j != 0)
					putchar(' ');
				printf("%d", board[i][j]);
			}
			puts("");
		}

	}
	return 0;
}
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