// simpel C++-skeletprogramma om met sudoku's te werken, voor college AI
// Walter Kosters, 18 januari 2006
// Compiler: g++

#include <iostream>
#include <cstdlib>   // voor random getallen
using namespace std;

// geef random getal tussen min en max, grenzen inbegrepen
int randomgetal (int min, int max) {
  return ( min + ( rand ( ) % (max-min+1) ) );
}//randomgetal

class Sudoku {
  public:
    void drukpuzzelaf ( );
    void drukoplossingaf ( );
    void druktoegestaanaf ( );
    void initleeg ( );
    bool mag (int i, int j, int k);
    void zet (int i, int j, int k);
    void verbied (int i, int j, int k);
    void statoe (int i, int j, int k);
    void maakpuzzel ( );
  private:
    int depuzzel[10][10];
    int deoplossing[10][10];
    bool toegestaan[10][10][10];  // op i,j,k true als (i,j) k mag zijn 
};//Sudoku

// druk puzzel af op beeldscherm
void Sudoku::drukpuzzelaf ( ) {
  int i, j;
  cout << endl;
  for ( i = 1; i <= 9; i++ ) {
    for ( j = 1; j <= 9; j++ )
      if ( depuzzel[i][j] != 0 )
        cout << depuzzel[i][j] << " ";
      else
        cout << "-" << " ";
    cout << endl;
  }//for
  cout << endl;
}//Sudoku::drukpuzzelaf

// druk oplossing af op beeldscherm
void Sudoku::drukoplossingaf ( ) {
  int i, j;
  cout << endl;
  for ( i = 1; i <= 9; i++ ) {
    for ( j = 1; j <= 9; j++ )
      cout << deoplossing[i][j] << " ";
    cout << endl;
  }//for
  cout << endl;
}//Sudoku::drukoplossingaf

// druk wat is toegestaan af op beeldscherm
void Sudoku::druktoegestaanaf ( ) {
  int i, j, k, p;
  cout << endl << " #";
  for ( j = 1; j <= 71; j++ )
    cout << "*";
  cout << "#" << endl;
  for ( i = 1; i <= 9; i++ ) {
    for ( p = 0; p < 3; p++ ) {
      cout << " # ";
      for ( j = 1; j <= 9; j++ ) {
        for ( k = 1+(p*3); k <= 3*(p+1); k++ )
          if ( toegestaan[i][j][k] )
            cout << k << " ";
          else
            cout << " " << " ";
        if ( j % 3 == 0 )
          cout << "# ";
        else
          cout << "| ";
      }//for
      cout << endl;
    }//for
    cout << " #";
    for ( j = 1; j <= 71; j++ )
      if ( i % 3 == 0 )
        cout << "*";
      else
        if ( j == 24 || j == 48 )
          cout << "#";
        else
          cout << "-";
    cout << "#" << endl;
  }//for
  cout << endl;
}//Sudoku::druktoegestaanaf

// maak alles "leeg"
void Sudoku::initleeg ( ) {
  int i, j, k;
  for ( i = 1; i <= 9; i++ )
    for ( j = 1; j <= 9; j++ ) {
      depuzzel[i][j] = 0;
      deoplossing[i][j] = 0;
      for ( k = 1; k <= 9; k++ )
        toegestaan[i][j][k] = true;
    }//for
}//Sudoku::initleeg

// mag getal k op plek (i,j)?
bool Sudoku::mag (int i, int j, int k) {
  return toegestaan[i][j][k];
}//Sudoku::mag

// verbied k op plek (i,j)
void Sudoku::verbied (int i, int j, int k) {
  toegestaan[i][j][k] = false;
}//Sudoku::verbied

// sta k toe op plaats (i,j)
void Sudoku::statoe (int i, int j, int k) {
  toegestaan[i][j][k] = true;
}//Sudoku::verbied

// zet k op (i,j) - aannemende dat het mag
void Sudoku::zet (int i, int j, int k) {
  int i1, j1, k1, liboi, liboj;
  depuzzel[i][j] = k;
  for ( k1 = 1; k1 <= 9; k1++ )
    toegestaan[i][j][k1] = false;
  for ( i1 = 1; i1 <= 9; i1++ )
    toegestaan[i1][j][k] = false;
  for ( j1 = 1; j1 <= 9; j1++ )
    toegestaan[i][j1][k] = false;
  liboi = 1 + 3 * ( (i-1)/3 );  // linksboven in 3x3 blok van (i,j)
  liboj = 1 + 3 * ( (j-1)/3 );
  for ( i1 = 0; i1 < 3; i1++ )
    for ( j1 = 0; j1 < 3; j1++ )
      toegestaan[liboi+i1][liboj+j1][k] = false;
  toegestaan[i][j][k] = true;
}//Sudoku::zet

// maak (wellicht niet oplosbare!!!) puzzel
void Sudoku::maakpuzzel ( ) {
  int i, j, k, aantal = 10 + randomgetal (1,20), tel;
  initleeg ( );
  for ( tel = 0; tel < aantal; tel++ ) {
    i = randomgetal (1,9);
    j = randomgetal (1,9);
    k = randomgetal (1,9);
    if ( mag (i,j,k) )
      zet (i,j,k);
  }//for
}//Sudoku::maakpuzzel

int main ( ) {
  srand (42);  // voor randomseed
  
  Sudoku sudo;
  sudo.maakpuzzel ( );
  sudo.drukpuzzelaf ( );
  sudo.druktoegestaanaf ( );
  
  return 0;
}//main