Stop the analysis pass in Loopy's redraw routine from being
[sgt/puzzles] / unfinished / numgame.c
index e6f0985..20861ca 100644 (file)
  */
 
 #include <stdio.h>
+#include <string.h>
 #include <limits.h>
 #include <assert.h>
+#include <math.h>
 
 #include "puzzles.h"
 #include "tree234.h"
 
 struct sets;
 
+struct ancestor {
+    struct set *prev;                 /* index of ancestor set in set list */
+    unsigned char pa, pb, po, pr;      /* operation that got here from prev */
+};
+
 struct set {
     int *numbers;                     /* rationals stored as n,d pairs */
     short nnumbers;                   /* # of rationals, so half # of ints */
     short flags;                      /* SETFLAG_CONCAT only, at present */
-    struct set *prev;                 /* index of ancestor set in set list */
-    unsigned char pa, pb, po, pr;      /* operation that got here from prev */
     int npaths;                               /* number of ways to reach this set */
+    struct ancestor a;                /* primary ancestor */
+    struct ancestor *as;              /* further ancestors, if we care */
+    int nas, assize;
 };
 
 struct output {
@@ -121,6 +129,9 @@ struct sets {
 
 #define OPFLAG_NEEDS_CONCAT 1
 #define OPFLAG_KEEPS_CONCAT 2
+#define OPFLAG_UNARY        4
+#define OPFLAG_UNARYPREFIX  8
+#define OPFLAG_FN           16
 
 struct operation {
     /*
@@ -132,9 +143,10 @@ struct operation {
     int display;
 
     /*
-     * Text display of the operator.
+     * Text display of the operator, in expressions and for
+     * debugging respectively.
      */
-    char *text;
+    char *text, *dbgtext;
 
     /*
      * Flags dictating when the operator can be applied.
@@ -195,7 +207,10 @@ struct rules {
 
 #define OUT(output, n, d) do { \
     int g = gcd((n),(d)); \
+    if (g < 0) g = -g; \
     if ((d) < 0) g = -g; \
+    if (g == -1 && (n) < -INT_MAX) return FALSE; \
+    if (g == -1 && (d) < -INT_MAX) return FALSE; \
     (output)[0] = (n)/g; \
     (output)[1] = (d)/g; \
     assert((output)[1] > 0); \
@@ -294,14 +309,35 @@ static int perform_exact_div(int *a, int *b, int *output)
     return (output[1] == 1);
 }
 
+static int max_p10(int n, int *p10_r)
+{
+    /*
+     * Find the smallest power of ten strictly greater than n.
+     *
+     * Special case: we must return at least 10, even if n is
+     * zero. (This is because this function is used for finding
+     * the power of ten by which to multiply a number being
+     * concatenated to the front of n, and concatenating 1 to 0
+     * should yield 10 and not 1.)
+     */
+    int p10 = 10;
+    while (p10 <= (INT_MAX/10) && p10 <= n)
+       p10 *= 10;
+    if (p10 > INT_MAX/10)
+       return FALSE;                  /* integer overflow */
+    *p10_r = p10;
+    return TRUE;
+}
+
 static int perform_concat(int *a, int *b, int *output)
 {
     int t1, t2, p10;
 
     /*
-     * We can't concatenate anything which isn't an integer.
+     * We can't concatenate anything which isn't a non-negative
+     * integer.
      */
-    if (a[1] != 1 || b[1] != 1)
+    if (a[1] != 1 || b[1] != 1 || a[0] < 0 || b[0] < 0)
        return FALSE;
 
     /*
@@ -323,43 +359,239 @@ static int perform_concat(int *a, int *b, int *output)
     if (a[0] == 0)
        return FALSE;
 
+    if (!max_p10(b[0], &p10)) return FALSE;
+
+    MUL(t1, p10, a[0]);
+    ADD(t2, t1, b[0]);
+    OUT(output, t2, 1);
+    return TRUE;
+}
+
+#define IPOW(ret, x, y) do { \
+    int ipow_limit = (y); \
+    if ((x) == 1 || (x) == 0) ipow_limit = 1; \
+    else if ((x) == -1) ipow_limit &= 1; \
+    (ret) = 1; \
+    while (ipow_limit-- > 0) { \
+       int tmp; \
+       MUL(tmp, ret, x); \
+       ret = tmp; \
+    } \
+} while (0)
+
+static int perform_exp(int *a, int *b, int *output)
+{
+    int an, ad, xn, xd;
+
     /*
-     * Find the smallest power of ten strictly greater than b. This
-     * is the power of ten by which we'll multiply a.
+     * Exponentiation is permitted if the result is rational. This
+     * means that:
+     * 
+     *         - first we see whether we can take the (denominator-of-b)th
+     *           root of a and get a rational; if not, we give up.
      * 
-     * Special case: we must multiply a by at least 10, even if b
-     * is zero.
+     *  - then we do take that root of a
+     * 
+     *  - then we multiply by itself (numerator-of-b) times.
      */
+    if (b[1] > 1) {
+       an = (int)(0.5 + pow(a[0], 1.0/b[1]));
+       ad = (int)(0.5 + pow(a[1], 1.0/b[1]));
+       IPOW(xn, an, b[1]);
+       IPOW(xd, ad, b[1]);
+       if (xn != a[0] || xd != a[1])
+           return FALSE;
+    } else {
+       an = a[0];
+       ad = a[1];
+    }
+    if (b[0] >= 0) {
+       IPOW(xn, an, b[0]);
+       IPOW(xd, ad, b[0]);
+    } else {
+       IPOW(xd, an, -b[0]);
+       IPOW(xn, ad, -b[0]);
+    }
+    if (xd == 0)
+       return FALSE;
+
+    OUT(output, xn, xd);
+    return TRUE;
+}
+
+static int perform_factorial(int *a, int *b, int *output)
+{
+    int ret, t, i;
+
+    /*
+     * Factorials of non-negative integers are permitted.
+     */
+    if (a[1] != 1 || a[0] < 0)
+       return FALSE;
+
+    /*
+     * However, a special case: we don't take a factorial of
+     * anything which would thereby remain the same.
+     */
+    if (a[0] == 1 || a[0] == 2)
+       return FALSE;
+
+    ret = 1;
+    for (i = 1; i <= a[0]; i++) {
+       MUL(t, ret, i);
+       ret = t;
+    }
+
+    OUT(output, ret, 1);
+    return TRUE;
+}
+
+static int perform_decimal(int *a, int *b, int *output)
+{
+    int p10;
+
+    /*
+     * Add a decimal digit to the front of a number;
+     * fail if it's not an integer.
+     * So, 1 --> 0.1, 15 --> 0.15,
+     * or, rather, 1 --> 1/10, 15 --> 15/100,
+     * x --> x / (smallest power of 10 > than x)
+     *
+     */
+    if (a[1] != 1) return FALSE;
+
+    if (!max_p10(a[0], &p10)) return FALSE;
+
+    OUT(output, a[0], p10);
+    return TRUE;
+}
+
+static int perform_recur(int *a, int *b, int *output)
+{
+    int p10, tn, bn;
+
+    /*
+     * This converts a number like .4 to .44444..., or .45 to .45454...
+     * The input number must be -1 < a < 1.
+     *
+     * Calculate the smallest power of 10 that divides the denominator exactly,
+     * returning if no such power of 10 exists. Then multiply the numerator
+     * up accordingly, and the new denominator becomes that power of 10 - 1.
+     */
+    if (abs(a[0]) >= abs(a[1])) return FALSE; /* -1 < a < 1 */
+
     p10 = 10;
-    while (p10 <= (INT_MAX/10) && p10 <= b[0])
-       p10 *= 10;
-    if (p10 > INT_MAX/10)
-       return FALSE;                  /* integer overflow */
-    MUL(t1, p10, a[0]);
-    ADD(t2, t1, b[0]);
-    OUT(output, t2, 1);
+    while (p10 <= (INT_MAX/10)) {
+        if ((a[1] <= p10) && (p10 % a[1]) == 0) goto found;
+        p10 *= 10;
+    }
+    return FALSE;
+found:
+    tn = a[0] * (p10 / a[1]);
+    bn = p10 - 1;
+
+    OUT(output, tn, bn);
     return TRUE;
 }
 
+static int perform_root(int *a, int *b, int *output)
+{
+    /*
+     * A root B is: 1           iff a == 0
+     *              B ^ (1/A)   otherwise
+     */
+    int ainv[2], res;
+
+    if (a[0] == 0) {
+        OUT(output, 1, 1);
+        return TRUE;
+    }
+
+    OUT(ainv, a[1], a[0]);
+    res = perform_exp(b, ainv, output);
+    return res;
+}
+
+static int perform_perc(int *a, int *b, int *output)
+{
+    if (a[0] == 0) return FALSE; /* 0% = 0, uninteresting. */
+    if (a[1] > (INT_MAX/100)) return FALSE;
+
+    OUT(output, a[0], a[1]*100);
+    return TRUE;
+}
+
+static int perform_gamma(int *a, int *b, int *output)
+{
+    int asub1[2];
+
+    /*
+     * gamma(a) = (a-1)!
+     *
+     * special case not caught by perform_fact: gamma(1) is 1 so
+     * don't bother.
+     */
+    if (a[0] == 1 && a[1] == 1) return FALSE;
+
+    OUT(asub1, a[0]-a[1], a[1]);
+    return perform_factorial(asub1, b, output);
+}
+
+static int perform_sqrt(int *a, int *b, int *output)
+{
+    int half[2] = { 1, 2 };
+
+    /*
+     * sqrt(0) == 0, sqrt(1) == 1: don't perform unary noops.
+     */
+    if (a[0] == 0 || (a[0] == 1 && a[1] == 1)) return FALSE;
+
+    return perform_exp(a, half, output);
+}
+
 const static struct operation op_add = {
-    TRUE, "+", 0, 10, 0, TRUE, perform_add
+    TRUE, "+", "+", 0, 10, 0, TRUE, perform_add
 };
 const static struct operation op_sub = {
-    TRUE, "-", 0, 10, 2, FALSE, perform_sub
+    TRUE, "-", "-", 0, 10, 2, FALSE, perform_sub
 };
 const static struct operation op_mul = {
-    TRUE, "*", 0, 20, 0, TRUE, perform_mul
+    TRUE, "*", "*", 0, 20, 0, TRUE, perform_mul
 };
 const static struct operation op_div = {
-    TRUE, "/", 0, 20, 2, FALSE, perform_div
+    TRUE, "/", "/", 0, 20, 2, FALSE, perform_div
 };
 const static struct operation op_xdiv = {
-    TRUE, "/", 0, 20, 2, FALSE, perform_exact_div
+    TRUE, "/", "/", 0, 20, 2, FALSE, perform_exact_div
 };
 const static struct operation op_concat = {
-    FALSE, "", OPFLAG_NEEDS_CONCAT | OPFLAG_KEEPS_CONCAT,
+    FALSE, "", "concat", OPFLAG_NEEDS_CONCAT | OPFLAG_KEEPS_CONCAT,
        1000, 0, FALSE, perform_concat
 };
+const static struct operation op_exp = {
+    TRUE, "^", "^", 0, 30, 1, FALSE, perform_exp
+};
+const static struct operation op_factorial = {
+    TRUE, "!", "!", OPFLAG_UNARY, 40, 0, FALSE, perform_factorial
+};
+const static struct operation op_decimal = {
+    TRUE, ".", ".", OPFLAG_UNARY | OPFLAG_UNARYPREFIX | OPFLAG_NEEDS_CONCAT | OPFLAG_KEEPS_CONCAT, 50, 0, FALSE, perform_decimal
+};
+const static struct operation op_recur = {
+    TRUE, "...", "recur", OPFLAG_UNARY | OPFLAG_NEEDS_CONCAT, 45, 2, FALSE, perform_recur
+};
+const static struct operation op_root = {
+    TRUE, "v~", "root", 0, 30, 1, FALSE, perform_root
+};
+const static struct operation op_perc = {
+    TRUE, "%", "%", OPFLAG_UNARY | OPFLAG_NEEDS_CONCAT, 45, 1, FALSE, perform_perc
+};
+const static struct operation op_gamma = {
+    TRUE, "gamma", "gamma", OPFLAG_UNARY | OPFLAG_UNARYPREFIX | OPFLAG_FN, 1, 3, FALSE, perform_gamma
+};
+const static struct operation op_sqrt = {
+    TRUE, "v~", "sqrt", OPFLAG_UNARY | OPFLAG_UNARYPREFIX, 30, 1, FALSE, perform_sqrt
+};
 
 /*
  * In Countdown, divisions resulting in fractions are disallowed.
@@ -395,6 +627,18 @@ const static struct rules rules_four4s = {
     ops_four4s, TRUE
 };
 
+/*
+ * The most permissive ruleset I can think of. Permits
+ * exponentiation, and also silly unary operators like factorials.
+ */
+const static struct operation *const ops_anythinggoes[] = {
+    &op_add, &op_mul, &op_sub, &op_div, &op_concat, &op_exp, &op_factorial, 
+    &op_decimal, &op_recur, &op_root, &op_perc, &op_gamma, &op_sqrt, NULL
+};
+const static struct rules rules_anythinggoes = {
+    ops_anythinggoes, TRUE
+};
+
 #define ratcmp(a,op,b) ( (long long)(a)[0] * (b)[1] op \
                         (long long)(b)[0] * (a)[1] )
 
@@ -480,7 +724,8 @@ static int outputfindcmp(void *av, void *bv)
     return 0;
 }
 
-static void addset(struct sets *s, struct set *set, struct set *prev)
+static void addset(struct sets *s, struct set *set, int multiple,
+                  struct set *prev, int pa, int po, int pb, int pr)
 {
     struct set *s2;
     int npaths = (prev ? prev->npaths : 1);
@@ -491,15 +736,36 @@ static void addset(struct sets *s, struct set *set, struct set *prev)
        /*
         * New set added to the tree.
         */
-       set->prev = prev;
+       set->a.prev = prev;
+       set->a.pa = pa;
+       set->a.po = po;
+       set->a.pb = pb;
+       set->a.pr = pr;
        set->npaths = npaths;
        s->nsets++;
        s->nnumbers += 2 * set->nnumbers;
+       set->as = NULL;
+       set->nas = set->assize = 0;
     } else {
        /*
-        * Rediscovered an existing set. Update its npaths only.
+        * Rediscovered an existing set. Update its npaths.
         */
        s2->npaths += npaths;
+       /*
+        * And optionally enter it as an additional ancestor.
+        */
+       if (multiple) {
+           if (s2->nas >= s2->assize) {
+               s2->assize = s2->nas * 3 / 2 + 4;
+               s2->as = sresize(s2->as, s2->assize, struct ancestor);
+           }
+           s2->as[s2->nas].prev = prev;
+           s2->as[s2->nas].pa = pa;
+           s2->as[s2->nas].po = po;
+           s2->as[s2->nas].pb = pb;
+           s2->as[s2->nas].pr = pr;
+           s2->nas++;
+       }
     }
 }
 
@@ -564,7 +830,8 @@ static int addoutput(struct sets *s, struct set *ss, int index, int *n)
 }
 
 static struct sets *do_search(int ninputs, int *inputs,
-                             const struct rules *rules, int *target)
+                             const struct rules *rules, int *target,
+                             int debug, int multiple)
 {
     struct sets *s;
     struct set *sn;
@@ -592,7 +859,7 @@ static struct sets *do_search(int ninputs, int *inputs,
        newnumber[1] = 1;
        addtoset(sn, newnumber);
     }
-    addset(s, sn, NULL);
+    addset(s, sn, multiple, NULL, 0, 0, 0, 0);
 
     /*
      * Now perform the breadth-first search: keep looping over sets
@@ -604,6 +871,17 @@ static struct sets *do_search(int ninputs, int *inputs,
        struct set *sn;
        int i, j, k, m;
 
+       if (debug) {
+           int i;
+           printf("processing set:");
+           for (i = 0; i < ss->nnumbers; i++) {
+               printf(" %d", ss->numbers[2*i]);
+               if (ss->numbers[2*i+1] != 1)
+                   printf("/%d", ss->numbers[2*i+1]);
+           }
+           printf("\n");
+       }
+
        /*
         * Record all the valid output numbers in this state. We
         * can always do this if there's only one number in the
@@ -627,33 +905,57 @@ static struct sets *do_search(int ninputs, int *inputs,
                !(ss->flags & SETFLAG_CONCAT))
                continue;              /* can't use this operation here */
            for (i = 0; i < ss->nnumbers; i++) {
-               for (j = 0; j < ss->nnumbers; j++) {
-                   int n[2];
-
-                   if (i == j)
-                       continue;      /* can't combine a number with itself */
-                   if (i > j && ops[k]->commutes)
-                       continue;      /* no need to do this both ways round */
+               int jlimit = (ops[k]->flags & OPFLAG_UNARY ? 1 : ss->nnumbers);
+               for (j = 0; j < jlimit; j++) {
+                   int n[2], newnn = ss->nnumbers;
+                   int pa, po, pb, pr;
+
+                   if (!(ops[k]->flags & OPFLAG_UNARY)) {
+                       if (i == j)
+                           continue;  /* can't combine a number with itself */
+                       if (i > j && ops[k]->commutes)
+                           continue;  /* no need to do this both ways round */
+                        newnn--;
+                   }
                    if (!ops[k]->perform(ss->numbers+2*i, ss->numbers+2*j, n))
                        continue;      /* operation failed */
 
-                   sn = newset(s, ss->nnumbers-1, ss->flags);
+                   sn = newset(s, newnn, ss->flags);
 
                    if (!(ops[k]->flags & OPFLAG_KEEPS_CONCAT))
                        sn->flags &= ~SETFLAG_CONCAT;
 
                    for (m = 0; m < ss->nnumbers; m++) {
-                       if (m == i || m == j)
+                       if (m == i || (!(ops[k]->flags & OPFLAG_UNARY) &&
+                                      m == j))
                            continue;
                        sn->numbers[2*sn->nnumbers] = ss->numbers[2*m];
                        sn->numbers[2*sn->nnumbers + 1] = ss->numbers[2*m + 1];
                        sn->nnumbers++;
                    }
-                   sn->pa = i;
-                   sn->pb = j;
-                   sn->po = k;
-                   sn->pr = addtoset(sn, n);
-                   addset(s, sn, ss);
+                   pa = i;
+                   if (ops[k]->flags & OPFLAG_UNARY)
+                       pb = sn->nnumbers+10;
+                   else
+                       pb = j;
+                   po = k;
+                   pr = addtoset(sn, n);
+                   addset(s, sn, multiple, ss, pa, po, pb, pr);
+                   if (debug) {
+                       int i;
+                        if (ops[k]->flags & OPFLAG_UNARYPREFIX)
+                            printf("  %s %d ->", ops[po]->dbgtext, pa);
+                        else if (ops[k]->flags & OPFLAG_UNARY)
+                            printf("  %d %s ->", pa, ops[po]->dbgtext);
+                        else
+                           printf("  %d %s %d ->", pa, ops[po]->dbgtext, pb);
+                       for (i = 0; i < sn->nnumbers; i++) {
+                           printf(" %d", sn->numbers[2*i]);
+                           if (sn->numbers[2*i+1] != 1)
+                               printf("/%d", sn->numbers[2*i+1]);
+                       }
+                       printf("\n");
+                   }
                }
            }
        }
@@ -683,13 +985,15 @@ static void free_sets(struct sets *s)
 }
 
 /*
- * Construct a text formula for producing a given output.
+ * Print a text formula for producing a given output.
  */
-void mkstring_recurse(char **str, int *len,
-                     struct sets *s, struct set *ss, int index,
-                     int priority, int assoc, int child)
+void print_recurse(struct sets *s, struct set *ss, int pathindex, int index,
+                  int priority, int assoc, int child);
+void print_recurse_inner(struct sets *s, struct set *ss,
+                        struct ancestor *a, int pathindex, int index,
+                        int priority, int assoc, int child)
 {
-    if (ss->prev && index != ss->pr) {
+    if (a->prev && index != a->pr) {
        int pi;
 
        /*
@@ -698,17 +1002,17 @@ void mkstring_recurse(char **str, int *len,
         * recurse to there.
         */
        pi = index;
-       assert(pi != ss->pr);
-       if (pi > ss->pr)
+       assert(pi != a->pr);
+       if (pi > a->pr)
            pi--;
-       if (pi >= min(ss->pa, ss->pb)) {
+       if (pi >= min(a->pa, a->pb)) {
            pi++;
-           if (pi >= max(ss->pa, ss->pb))
+           if (pi >= max(a->pa, a->pb))
                pi++;
        }
-       mkstring_recurse(str, len, s, ss->prev, pi, priority, assoc, child);
-    } else if (ss->prev && index == ss->pr &&
-              s->ops[ss->po]->display) {
+       print_recurse(s, a->prev, pathindex, pi, priority, assoc, child);
+    } else if (a->prev && index == a->pr &&
+              s->ops[a->po]->display) {
        /*
         * This number was created by a displayed operator in the
         * transition from this set to its predecessor. Hence we
@@ -722,66 +1026,73 @@ void mkstring_recurse(char **str, int *len,
        /*
         * Determine whether we need parentheses.
         */
-       thispri = s->ops[ss->po]->priority;
-       thisassoc = s->ops[ss->po]->assoc;
+       thispri = s->ops[a->po]->priority;
+       thisassoc = s->ops[a->po]->assoc;
        parens = (thispri < priority ||
                  (thispri == priority && (assoc & child)));
 
-       if (parens) {
-           if (str)
-               *(*str)++ = '(';
-           if (len)
-               (*len)++;
-       }
-       mkstring_recurse(str, len, s, ss->prev, ss->pa, thispri, thisassoc, 1);
-       for (op = s->ops[ss->po]->text; *op; op++) {
-           if (str)
-               *(*str)++ = *op;
-           if (len)
-               (*len)++;
-       }
-       mkstring_recurse(str, len, s, ss->prev, ss->pb, thispri, thisassoc, 2);
-       if (parens) {
-           if (str)
-               *(*str)++ = ')';
-           if (len)
-               (*len)++;
-       }
+       if (parens)
+           putchar('(');
+
+       if (s->ops[a->po]->flags & OPFLAG_UNARYPREFIX)
+           for (op = s->ops[a->po]->text; *op; op++)
+               putchar(*op);
+
+        if (s->ops[a->po]->flags & OPFLAG_FN)
+            putchar('(');
+
+       print_recurse(s, a->prev, pathindex, a->pa, thispri, thisassoc, 1);
+
+        if (s->ops[a->po]->flags & OPFLAG_FN)
+            putchar(')');
+
+       if (!(s->ops[a->po]->flags & OPFLAG_UNARYPREFIX))
+           for (op = s->ops[a->po]->text; *op; op++)
+               putchar(*op);
+
+       if (!(s->ops[a->po]->flags & OPFLAG_UNARY))
+           print_recurse(s, a->prev, pathindex, a->pb, thispri, thisassoc, 2);
+
+       if (parens)
+           putchar(')');
     } else {
        /*
         * This number is either an original, or something formed
         * by a non-displayed operator (concatenation). Either way,
         * we display it as is.
         */
-       char buf[80], *p;
-       int blen;
-       blen = sprintf(buf, "%d", ss->numbers[2*index]);
+       printf("%d", ss->numbers[2*index]);
        if (ss->numbers[2*index+1] != 1)
-           blen += sprintf(buf+blen, "/%d", ss->numbers[2*index+1]);
-       assert(blen < lenof(buf));
-       for (p = buf; *p; p++) {
-           if (str)
-               *(*str)++ = *p;
-           if (len)
-               (*len)++;
+           printf("/%d", ss->numbers[2*index+1]);
+    }
+}
+void print_recurse(struct sets *s, struct set *ss, int pathindex, int index,
+                  int priority, int assoc, int child)
+{
+    if (!ss->a.prev || pathindex < ss->a.prev->npaths) {
+       print_recurse_inner(s, ss, &ss->a, pathindex,
+                           index, priority, assoc, child);
+    } else {
+       int i;
+       pathindex -= ss->a.prev->npaths;
+       for (i = 0; i < ss->nas; i++) {
+           if (pathindex < ss->as[i].prev->npaths) {
+               print_recurse_inner(s, ss, &ss->as[i], pathindex,
+                                   index, priority, assoc, child);
+               break;
+           }
+           pathindex -= ss->as[i].prev->npaths;
        }
     }
 }
-char *mkstring(struct sets *s, struct output *o)
+void print(int pathindex, struct sets *s, struct output *o)
 {
-    int len;
-    char *str, *p;
-
-    len = 0;
-    mkstring_recurse(NULL, &len, s, o->set, o->index, 0, 0, 0);
-    str = snewn(len+1, char);
-    p = str;
-    mkstring_recurse(&p, NULL, s, o->set, o->index, 0, 0, 0);
-    assert(p - str <= len);
-    *p = '\0';
-    return str;
+    print_recurse(s, o->set, pathindex, o->index, 0, 0, 0);
 }
 
+/*
+ * gcc -g -O0 -o numgame numgame.c -I.. ../{malloc,tree234,nullfe}.c -lm
+ */
 int main(int argc, char **argv)
 {
     int doing_opts = TRUE;
@@ -791,6 +1102,9 @@ int main(int argc, char **argv)
     int numbers[10], nnumbers = 0;
     int verbose = FALSE;
     int pathcounts = FALSE;
+    int multiple = FALSE;
+    int debug_bfs = FALSE;
+    int got_range = FALSE, rangemin = 0, rangemax = 0;
 
     struct output *o;
     struct sets *s;
@@ -806,7 +1120,15 @@ int main(int argc, char **argv)
            if (!strcmp(p, "-")) {
                doing_opts = FALSE;
                continue;
-           } else while (*p) switch (c = *p++) {
+           } else if (*p == '-') {
+               p++;
+               if (!strcmp(p, "debug-bfs")) {
+                   debug_bfs = TRUE;
+               } else {
+                   fprintf(stderr, "%s: option '--%s' not recognised\n",
+                           pname, p);
+               }
+           } else while (p && *p) switch (c = *p++) {
              case 'C':
                rules = &rules_countdown;
                break;
@@ -816,13 +1138,20 @@ int main(int argc, char **argv)
              case 'D':
                rules = &rules_four4s;
                break;
+             case 'A':
+               rules = &rules_anythinggoes;
+               break;
              case 'v':
                verbose = TRUE;
                break;
              case 'p':
                pathcounts = TRUE;
                break;
+             case 'm':
+               multiple = TRUE;
+               break;
              case 't':
+              case 'r':
                {
                    char *v;
                    if (*p) {
@@ -840,6 +1169,19 @@ int main(int argc, char **argv)
                        got_target = TRUE;
                        target = atoi(v);
                        break;
+                      case 'r':
+                        {
+                             char *sep = strchr(v, '-');
+                             got_range = TRUE;
+                             if (sep) {
+                                 rangemin = atoi(v);
+                                 rangemax = atoi(sep+1);
+                             } else {
+                                 rangemin = 0;
+                                 rangemax = atoi(v);
+                             }
+                        }
+                        break;
                    }
                }
                break;
@@ -860,7 +1202,7 @@ int main(int argc, char **argv)
     }
 
     if (!rules) {
-       fprintf(stderr, "%s: no rule set specified; use -C,-B,-D\n", pname);
+       fprintf(stderr, "%s: no rule set specified; use -C,-B,-D,-A\n", pname);
        return 1;
     }
 
@@ -869,7 +1211,19 @@ int main(int argc, char **argv)
        return 1;
     }
 
-    s = do_search(nnumbers, numbers, rules, (got_target ? &target : NULL));
+    if (got_range) {
+        if (got_target) {
+            fprintf(stderr, "%s: only one of -t and -r may be specified\n", pname);
+            return 1;
+        }
+        if (rangemin >= rangemax) {
+            fprintf(stderr, "%s: range not sensible (%d - %d)\n", pname, rangemin, rangemax);
+            return 1;
+        }
+    }
+
+    s = do_search(nnumbers, numbers, rules, (got_target ? &target : NULL),
+                 debug_bfs, multiple);
 
     if (got_target) {
        o = findrelpos234(s->outputtree, &target, outputfindcmp,
@@ -886,29 +1240,51 @@ int main(int argc, char **argv)
        else if (limit == -1)
            limit = start;
        limit++;
+    } else if (got_range) {
+        if (!findrelpos234(s->outputtree, &rangemin, outputfindcmp,
+                           REL234_GE, &start) ||
+            !findrelpos234(s->outputtree, &rangemax, outputfindcmp,
+                           REL234_LE, &limit)) {
+            printf("No solutions available in specified range %d-%d\n", rangemin, rangemax);
+            return 1;
+        }
+        limit++;
     } else {
        start = 0;
        limit = count234(s->outputtree);
     }
 
     for (i = start; i < limit; i++) {
+       char buf[256];
+
        o = index234(s->outputtree, i);
 
-       printf("%d", o->number);
+       sprintf(buf, "%d", o->number);
 
        if (pathcounts)
-           printf(" [%d]", o->npaths);
+           sprintf(buf + strlen(buf), " [%d]", o->npaths);
 
        if (got_target || verbose) {
-           char *p = mkstring(s, o);
-           printf(" = %s", p);
-           sfree(p);
-       }
+           int j, npaths;
 
-       printf("\n");
+           if (multiple)
+               npaths = o->npaths;
+           else
+               npaths = 1;
+
+           for (j = 0; j < npaths; j++) {
+               printf("%s = ", buf);
+               print(j, s, o);
+               putchar('\n');
+           }
+       } else {
+           printf("%s\n", buf);
+       }
     }
 
     free_sets(s);
 
     return 0;
 }
+
+/* vim: set shiftwidth=4 tabstop=8: */