New puzzle in 'unfinished'. Essentially, Sudoku for group theorists:
authorsimon <simon@cda61777-01e9-0310-a592-d414129be87e>
Wed, 30 Dec 2009 16:53:36 +0000 (16:53 +0000)
committersimon <simon@cda61777-01e9-0310-a592-d414129be87e>
Wed, 30 Dec 2009 16:53:36 +0000 (16:53 +0000)
you are given a partially specified Cayley table of a small finite
group, and must fill in all the missing entries using both Sudoku-
style deductions (minus the square block constraint) and the group
axioms. I've just thrown it together in about five hours by cloning-
and-hacking from Keen, as much as anything else to demonstrate that
the new latin.c interface really does make it extremely easy to
write new Latin square puzzles.

It's not really _unfinished_, as such, but it is just too esoteric
(not to mention difficult) for me to feel entirely comfortable with
adding it to the main puzzle collection. I can't bring myself to
throw it away, though, and who knows - perhaps a university maths
department might find it a useful teaching tool :-)

git-svn-id: svn://svn.tartarus.org/sgt/puzzles@8800 cda61777-01e9-0310-a592-d414129be87e

unfinished/group.R [new file with mode: 0644]
unfinished/group.c [new file with mode: 0644]
unfinished/group.gap [new file with mode: 0644]

diff --git a/unfinished/group.R b/unfinished/group.R
new file mode 100644 (file)
index 0000000..16cb41b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,25 @@
+# -*- makefile -*-
+
+GROUP_LATIN_EXTRA = tree234 maxflow
+GROUP_EXTRA = latin GROUP_LATIN_EXTRA
+
+group    : [X] GTK COMMON group GROUP_EXTRA group-icon|no-icon
+
+group    : [G] WINDOWS COMMON group GROUP_EXTRA group.res|noicon.res
+
+groupsolver : [U] group[STANDALONE_SOLVER] latin[STANDALONE_SOLVER] GROUP_LATIN_EXTRA STANDALONE
+groupsolver : [C] group[STANDALONE_SOLVER] latin[STANDALONE_SOLVER] GROUP_LATIN_EXTRA STANDALONE
+
+ALL += group[COMBINED] GROUP_EXTRA
+
+!begin gtk
+GAMES += group
+!end
+
+!begin >list.c
+    A(group) \
+!end
+
+!begin >wingames.lst
+group.exe:Group
+!end
diff --git a/unfinished/group.c b/unfinished/group.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..142654c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1761 @@
+/*
+ * group.c: a Latin-square puzzle, but played with groups' Cayley
+ * tables. That is, you are given a Cayley table of a group with
+ * most elements blank and a few clues, and you must fill it in
+ * so as to preserve the group axioms.
+ *
+ * This is a perfectly playable and fully working puzzle, but I'm
+ * leaving it for the moment in the 'unfinished' directory because
+ * it's just too esoteric (not to mention _hard_) for me to be
+ * comfortable presenting it to the general public as something they
+ * might (implicitly) actually want to play.
+ *
+ * TODO:
+ *
+ *  - more solver techniques?
+ *     * Inverses: once we know that gh = e, we can immediately
+ *      deduce hg = e as well; then for any gx=y we can deduce
+ *      hy=x, and for any xg=y we have yh=x.
+ *     * Hard-mode associativity: we currently deduce based on
+ *      definite numbers in the grid, but we could also winnow
+ *      based on _possible_ numbers.
+ *     * My overambitious original thoughts included wondering if we
+ *      could infer that there must be elements of certain orders
+ *      (e.g. a group of order divisible by 5 must contain an
+ *      element of order 5), but I think in fact this is probably
+ *      silly.
+ *
+ *  - a mode which shuffles the identity element into the mix
+ *    instead of keeping it clearly shown for you?
+ *     * shuffle more fully during table generation
+ *     * start clue removal by clearing the identity row and column
+ *      completely, or else it'll be totally obvious where it is
+ *     * have to print the group elements outside the grid
+ *     * new_ui should start the cursor at 0,0 not 1,1, and cursor
+ *      should not be constrained to x,y >= 1
+ *     * get rid of the COL_IDENTITY highlights
+ *     * will we need more checks in check_errors?
+ */
+
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <assert.h>
+#include <ctype.h>
+#include <math.h>
+
+#include "puzzles.h"
+#include "latin.h"
+
+/*
+ * Difficulty levels. I do some macro ickery here to ensure that my
+ * enum and the various forms of my name list always match up.
+ */
+#define DIFFLIST(A) \
+    A(TRIVIAL,Trivial,NULL,t) \
+    A(NORMAL,Normal,solver_normal,n) \
+    A(HARD,Hard,NULL,h) \
+    A(EXTREME,Extreme,NULL,x) \
+    A(UNREASONABLE,Unreasonable,NULL,u)
+#define ENUM(upper,title,func,lower) DIFF_ ## upper,
+#define TITLE(upper,title,func,lower) #title,
+#define ENCODE(upper,title,func,lower) #lower
+#define CONFIG(upper,title,func,lower) ":" #title
+enum { DIFFLIST(ENUM) DIFFCOUNT };
+static char const *const group_diffnames[] = { DIFFLIST(TITLE) };
+static char const group_diffchars[] = DIFFLIST(ENCODE);
+#define DIFFCONFIG DIFFLIST(CONFIG)
+
+enum {
+    COL_BACKGROUND,
+    COL_IDENTITY,
+    COL_GRID,
+    COL_USER,
+    COL_HIGHLIGHT,
+    COL_ERROR,
+    COL_PENCIL,
+    NCOLOURS
+};
+
+#define FROMCHAR(c) ((c)>='0'&&(c)<='9' ? (c)-'0' : \
+                        (c)>='A'&&(c)<='Z' ? (c)-'A'+10 : (c)-'a'+10)
+#define ISCHAR(c) (((c)>='0'&&(c)<='9') || \
+                      ((c)>='A'&&(c)<='Z') || ((c)>='a'&&(c)<='z'))
+#define TOCHAR(c) ((c)>=10 ? (c)-10+'a' : (c)+'0')
+
+struct game_params {
+    int w, diff;
+};
+
+struct game_state {
+    game_params par;
+    digit *grid;
+    unsigned char *immutable;
+    int *pencil;                      /* bitmaps using bits 1<<1..1<<n */
+    int completed, cheated;
+};
+
+static game_params *default_params(void)
+{
+    game_params *ret = snew(game_params);
+
+    ret->w = 6;
+    ret->diff = DIFF_NORMAL;
+
+    return ret;
+}
+
+const static struct game_params group_presets[] = {
+    {  4, DIFF_NORMAL         },
+    {  6, DIFF_NORMAL         },
+};
+
+static int game_fetch_preset(int i, char **name, game_params **params)
+{
+    game_params *ret;
+    char buf[80];
+
+    if (i < 0 || i >= lenof(group_presets))
+        return FALSE;
+
+    ret = snew(game_params);
+    *ret = group_presets[i]; /* structure copy */
+
+    sprintf(buf, "%dx%d %s", ret->w, ret->w, group_diffnames[ret->diff]);
+
+    *name = dupstr(buf);
+    *params = ret;
+    return TRUE;
+}
+
+static void free_params(game_params *params)
+{
+    sfree(params);
+}
+
+static game_params *dup_params(game_params *params)
+{
+    game_params *ret = snew(game_params);
+    *ret = *params;                   /* structure copy */
+    return ret;
+}
+
+static void decode_params(game_params *params, char const *string)
+{
+    char const *p = string;
+
+    params->w = atoi(p);
+    while (*p && isdigit((unsigned char)*p)) p++;
+
+    if (*p == 'd') {
+        int i;
+        p++;
+        params->diff = DIFFCOUNT+1; /* ...which is invalid */
+        if (*p) {
+            for (i = 0; i < DIFFCOUNT; i++) {
+                if (*p == group_diffchars[i])
+                    params->diff = i;
+            }
+            p++;
+        }
+    }
+}
+
+static char *encode_params(game_params *params, int full)
+{
+    char ret[80];
+
+    sprintf(ret, "%d", params->w);
+    if (full)
+        sprintf(ret + strlen(ret), "d%c", group_diffchars[params->diff]);
+
+    return dupstr(ret);
+}
+
+static config_item *game_configure(game_params *params)
+{
+    config_item *ret;
+    char buf[80];
+
+    ret = snewn(3, config_item);
+
+    ret[0].name = "Grid size";
+    ret[0].type = C_STRING;
+    sprintf(buf, "%d", params->w);
+    ret[0].sval = dupstr(buf);
+    ret[0].ival = 0;
+
+    ret[1].name = "Difficulty";
+    ret[1].type = C_CHOICES;
+    ret[1].sval = DIFFCONFIG;
+    ret[1].ival = params->diff;
+
+    ret[2].name = NULL;
+    ret[2].type = C_END;
+    ret[2].sval = NULL;
+    ret[2].ival = 0;
+
+    return ret;
+}
+
+static game_params *custom_params(config_item *cfg)
+{
+    game_params *ret = snew(game_params);
+
+    ret->w = atoi(cfg[0].sval);
+    ret->diff = cfg[1].ival;
+
+    return ret;
+}
+
+static char *validate_params(game_params *params, int full)
+{
+    if (params->w < 3 || params->w > 31)
+        return "Grid size must be between 3 and 31";
+    if (params->diff >= DIFFCOUNT)
+        return "Unknown difficulty rating";
+    return NULL;
+}
+
+/* ----------------------------------------------------------------------
+ * Solver.
+ */
+
+static int solver_normal(struct latin_solver *solver, void *vctx)
+{
+    int w = solver->o;
+    digit *grid = solver->grid;
+    int i, j, k;
+
+    /*
+     * Deduce using associativity: (ab)c = a(bc).
+     *
+     * So we pick any a,b,c we like; then if we know ab, bc, and
+     * (ab)c we can fill in a(bc).
+     */
+    for (i = 1; i < w; i++)
+       for (j = 1; j < w; j++)
+           for (k = 1; k < w; k++) {
+               if (!grid[i*w+j] || !grid[j*w+k])
+                   continue;
+               if (grid[(grid[i*w+j]-1)*w+k] &&
+                   !grid[i*w+(grid[j*w+k]-1)]) {
+                   int x = grid[j*w+k]-1, y = i;
+                   int n = grid[(grid[i*w+j]-1)*w+k];
+#ifdef STANDALONE_SOLVER
+                   if (solver_show_working) {
+                       printf("%*sassociativity on %d,%d,%d: %d*%d = %d*%d\n",
+                              solver_recurse_depth*4, "",
+                              i+1, j+1, k+1,
+                              grid[i*w+j], k+1, i+1, grid[j*w+k]);
+                       printf("%*s  placing %d at (%d,%d)\n",
+                              solver_recurse_depth*4, "",
+                              n, x+1, y+1);
+                   }
+#endif
+                   if (solver->cube[(x*w+y)*w+n-1]) {
+                       latin_solver_place(solver, x, y, n);
+                       return 1;
+                   } else {
+#ifdef STANDALONE_SOLVER
+                       if (solver_show_working)
+                           printf("%*s  contradiction!\n",
+                                  solver_recurse_depth*4, "");
+                       return -1;
+#endif
+                   }
+               }
+               if (!grid[(grid[i*w+j]-1)*w+k] &&
+                   grid[i*w+(grid[j*w+k]-1)]) {
+                   int x = k, y = grid[i*w+j]-1;
+                   int n = grid[i*w+(grid[j*w+k]-1)];
+#ifdef STANDALONE_SOLVER
+                   if (solver_show_working) {
+                       printf("%*sassociativity on %d,%d,%d: %d*%d = %d*%d\n",
+                              solver_recurse_depth*4, "",
+                              i+1, j+1, k+1,
+                              grid[i*w+j], k+1, i+1, grid[j*w+k]);
+                       printf("%*s  placing %d at (%d,%d)\n",
+                              solver_recurse_depth*4, "",
+                              n, x+1, y+1);
+                   }
+#endif
+                   if (solver->cube[(x*w+y)*w+n-1]) {
+                       latin_solver_place(solver, x, y, n);
+                       return 1;
+                   } else {
+#ifdef STANDALONE_SOLVER
+                       if (solver_show_working)
+                           printf("%*s  contradiction!\n",
+                                  solver_recurse_depth*4, "");
+                       return -1;
+#endif
+                   }
+               }
+           }
+
+    return 0;
+}
+
+#define SOLVER(upper,title,func,lower) func,
+static usersolver_t const group_solvers[] = { DIFFLIST(SOLVER) };
+
+static int solver(int w, digit *grid, int maxdiff)
+{
+    int ret;
+    
+    ret = latin_solver(grid, w, maxdiff,
+                      DIFF_TRIVIAL, DIFF_HARD, DIFF_EXTREME,
+                      DIFF_EXTREME, DIFF_UNREASONABLE,
+                      group_solvers, NULL, NULL, NULL);
+
+    return ret;
+}
+
+/* ----------------------------------------------------------------------
+ * Grid generation.
+ */
+
+static char *encode_grid(char *desc, digit *grid, int area)
+{
+    int run, i;
+    char *p = desc;
+
+    run = 0;
+    for (i = 0; i <= area; i++) {
+       int n = (i < area ? grid[i] : -1);
+
+       if (!n)
+           run++;
+       else {
+           if (run) {
+               while (run > 0) {
+                   int c = 'a' - 1 + run;
+                   if (run > 26)
+                       c = 'z';
+                   *p++ = c;
+                   run -= c - ('a' - 1);
+               }
+           } else {
+               /*
+                * If there's a number in the very top left or
+                * bottom right, there's no point putting an
+                * unnecessary _ before or after it.
+                */
+               if (p > desc && n > 0)
+                   *p++ = '_';
+           }
+           if (n > 0)
+               p += sprintf(p, "%d", n);
+           run = 0;
+       }
+    }
+    return p;
+}
+
+/* ----- data generated by group.gap begins ----- */
+
+struct group {
+    unsigned long autosize;
+    int order, ngens;
+    const char *gens;
+};
+struct groups {
+    int ngroups;
+    const struct group *groups;
+};
+
+static const struct group groupdata[] = {
+    /* order 2 */
+    {1L, 2, 1, "21"},
+    /* order 3 */
+    {2L, 3, 1, "231"},
+    /* order 4 */
+    {2L, 4, 1, "2341"},
+    {6L, 4, 2, "2143" "3412"},
+    /* order 5 */
+    {4L, 5, 1, "23451"},
+    /* order 6 */
+    {6L, 6, 2, "365214" "214365"},
+    {2L, 6, 1, "436521"},
+    /* order 7 */
+    {6L, 7, 1, "2345671"},
+    /* order 8 */
+    {4L, 8, 1, "23564781"},
+    {8L, 8, 2, "24567183" "57284361"},
+    {8L, 8, 2, "57284361" "21563487"},
+    {24L, 8, 2, "24567183" "38472516"},
+    {168L, 8, 3, "21563487" "35172846" "46718235"},
+    /* order 9 */
+    {6L, 9, 1, "245378691"},
+    {48L, 9, 2, "245178396" "356781924"},
+    /* order 10 */
+    {20L, 10, 2, "3A52749618" "21436587A9"},
+    {4L, 10, 1, "436587A921"},
+    /* order 11 */
+    {10L, 11, 1, "23456789AB1"},
+    /* order 12 */
+    {12L, 12, 2, "7C4BA5832916" "2356179A4BC8"},
+    {4L, 12, 1, "589AB32C4761"},
+    {24L, 12, 2, "256719AB34C8" "6A2B8C574391"},
+    {12L, 12, 2, "7C4BA5832916" "2156349A78CB"},
+    {12L, 12, 2, "649A78C2B153" "794B6C83A512"},
+    /* order 13 */
+    {12L, 13, 1, "23456789ABCD1"},
+    /* order 14 */
+    {42L, 14, 2, "5C7E92B4D6183A" "21436587A9CBED"},
+    {6L, 14, 1, "6587A9CBED2143"},
+    /* order 15 */
+    {8L, 15, 1, "5783AB6DE9F2C41"},
+    /* order 16 */
+    {8L, 16, 1, "DBEG6F1427C3958A"},
+    {96L, 16, 2, "9CB3FE6G54A87D12" "2467891BCDE3F5GA"},
+    {32L, 16, 2, "D98G643FE2C1BA75" "25678AB1CDEF34G9"},
+    {32L, 16, 2, "9613F7CD45A2EGB8" "25678AB1CDEF34G9"},
+    {16L, 16, 2, "DF8G6B39E2C14A75" "2467895BCDEAF1G3"},
+    {16L, 16, 2, "D98G64AFE2C5B371" "2467895BCDEAF1G3"},
+    {32L, 16, 2, "DF8G6439E2C5BA71" "21678345CDE9ABGF"},
+    {16L, 16, 2, "D98G6BAFE2C14375" "74G8EF5B6C2391DA"},
+    {32L, 16, 2, "D92G64AF78C5B3E1" "3C59A7DGB1F8E642"},
+    {192L, 16, 3,
+     "D38G619AE2C45F7B" "25678AB1CDEF34G9" "7BC2EF546G8A91D3"},
+    {64L, 16, 3, "D38G619AE2C45F7B" "CF76GBA92ED54381" "3D19A8G645FE2CB7"},
+    {192L, 16, 3,
+     "9GB3F7DC54A2E618" "25678AB1CDEF34G9" "3D59A2G6B1F78C4E"},
+    {48L, 16, 3, "9G4AFE6C5B327D18" "6A2CD5F378GB19E4" "4795BC8EAF1DG236"},
+    {20160L, 16, 4,
+     "58AB1DE2F34G679C" "21678345CDE9ABGF" "3619A2CD45F78GBE"
+     "4791BC2E3F56G8AD"},
+    /* order 17 */
+    {16L, 17, 1, "56789ABCDEFGH1234"},
+    /* order 18 */
+    {54L, 18, 2, "DB9HFGE17CI5342A86" "215634ABC789FGDEIH"},
+    {6L, 18, 1, "53AB786FG4DECI9H21"},
+    {12L, 18, 2, "53AB782FG1DE6I4HC9" "BEFGH36I5978CA1D24"},
+    {432L, 18, 3,
+     "96E1BCH34FG278I5DA" "EFH36I978BCA1DG245" "215634ABC789FGDEIH"},
+    {48L, 18, 2, "53AB782FG1DE6I4HC9" "64BC89FG2DE1I5H3A7"},
+    /* order 19 */
+    {18L, 19, 1, "56789ABCDEFGHIJ1234"},
+    /* order 20 */
+    {40L, 20, 2, "7K4BI58F29CJ6DG3AH1E" "5129346D78AHBCEKFGIJ"},
+    {8L, 20, 1, "589AC3DEG7HIJB2K4F61"},
+    {20L, 20, 2, "4AJ8HE3CKI7G52B196FD" "5129346D78AHBCEKFGIJ"},
+    {40L, 20, 2, "7K4BI58F29CJ6DG3AH1E" "5329176D4BAH8FEKCJIG"},
+    {24L, 20, 2, "976D4BAH8FEKCJI5G321" "649A78DEBCHIFGK2J153"},
+    /* order 21 */
+    {42L, 21, 2, "9KCJ2FL5I4817B3AE6DHG" "5A8CDBFGEIJH1LK342679"},
+    {12L, 21, 1, "5783AB6DE9GHCJKFL2I41"},
+    /* order 22 */
+    {110L, 22, 2, "5K7M92B4D6F8HAJCLE1G3I" "21436587A9CBEDGFIHKJML"},
+    {10L, 22, 1, "6587A9CBEDGFIHKJML2143"},
+    /* order 23 */
+    {22L, 23, 1, "56789ABCDEFGHIJKLMN1234"},
+    /* order 24 */
+    {24L, 24, 2, "HO5ANGLDBCI9M26KJ1378E4F" "8IEFGJN3KLM2C49AO671BHD5"},
+    {8L, 24, 1, "DH2KL4IN678OA5C9EFGBJ1M3"},
+    {24L, 24, 2, "9FHI25LM6N78BC1ODEGJ34KA" "EAOFM74BJDK69GH5C3LI2N18"},
+    {48L, 24, 2, "HL5ANMO6BCI9G7DEJ132FK48" "8JEFGNC4KLM2I91BO673H5DA"},
+    {24L, 24, 2, "HO5ANGLDBCI9M26KJ1378E4F" "KN8EOCI9FGLDJ13HM2645A7B"},
+    {48L, 24, 2, "HL5ANMO6BCI9G7DEJ132FK48" "21678345DEFG9ABCKLMHIJON"},
+    {48L, 24, 3,
+     "HOBANMLD5JI9G76KC432FE18" "AL5HIGO6BCN3M2DEJ1978K4F"
+     "8JEFGNC4KLM2I91BO673H5DA"},
+    {24L, 24, 3,
+     "HLBANGO65JI9M2DEC4378K1F" "AO5HIMLDBCN3G76KJ192FE48"
+     "KIFEOCN38MLDJ19AG7645H2B"},
+    {16L, 24, 2, "DI7KLCN9FG6OJ4AH2ME5B381" "MBO8FH1JEKG23N45L679ACDI"},
+    {16L, 24, 2, "DI7KLCN9FG6OJ4AH2ME5B381" "IDCN97KLJ4AHFG6O5B32ME18"},
+    {48L, 24, 2, "9LCHI7ODJ43NFGEK5BA2M618" "7CDFGIJ4KL2MN95B6O8AH1E3"},
+    {24L, 24, 2, "LAGODI3JE87KCN9B6M254HF1" "EIL6MCN9GODFA54H87K3J12B"},
+    {24L, 24, 2, "D92KL1HI678O345NEFGABCMJ" "FBOM6NJ37LKE4IHA2GD1C985"},
+    {144L, 24, 3,
+     "HOBANMLD5JI9G76KC432FE18" "AL5HIGO6BCN3M2DEJ1978K4F"
+     "21678345DEFG9ABCKLMHIJON"},
+    {336L, 24, 3,
+     "HKBANFEO5JI98MLDC43G7612" "AE5HI8KLBCN3FGO6J19M2D47"
+     "85EFGABCKLM2HIJ1O67N34D9"},
+    /* order 25 */
+    {20L, 25, 1, "589CDEGHIJ6KLM2ANO4FP71B3"},
+    {480L, 25, 2, "589CDEGHIJ3KLM26NO4AP7FB1" "245789BCDE1GHIJ3KLM6NOAPF"},
+    /* order 26 */
+    {156L, 26, 2,
+     "5O7Q92B4D6F8HAJCLENGPI1K3M" "21436587A9CBEDGFIHKJMLONQP"},
+    {12L, 26, 1, "6587A9CBEDGFIHKJMLONQP2143"},
+    /* order 27 */
+    {18L, 27, 1, "53BC689IJKDE4GHOP7LMANRFQ12"},
+    {108L, 27, 2,
+     "54BC79AIJKEFGH1OPLM2N3RQ68D" "DI2LG5O67Q4NBCREF9A8JKMH1P3"},
+    {432L, 27, 2,
+     "51BC234IJK6789AOPDEFGHRLMNQ" "3E89PLM1GHRB7Q64NKIJFDA5O2C"},
+    {54L, 27, 2,
+     "54BC79AIJKEFGH1OPLM2N3RQ68D" "DR2LNKI67QA8P5OEFH1GBCM34J9"},
+    {11232L, 27, 3,
+     "51BC234IJK6789AOPDEFGHRLMNQ" "3689BDE1GHIJ2LM4N5OP7QACRFK"
+     "479ACEFGH1JKLM2N3OP5Q68RBDI"},
+    /* order 28 */
+    {84L, 28, 2,
+     "7S4BQ58F29CJ6DGNAHKRELO3IP1M" "5129346D78AHBCELFGIPJKMSNOQR"},
+    {12L, 28, 1, "589AC3DEG7HIKBLMOFPQRJ2S4N61"},
+    {84L, 28, 2,
+     "7S4BQ58F29CJ6DGNAHKRELO3IP1M" "5329176D4BAH8FELCJIPGNMSKRQO"},
+    {36L, 28, 2,
+     "976D4BAH8FELCJIPGNMSKRQ5O321" "649A78DEBCHIFGLMJKPQNOS2R153"},
+    /* order 29 */
+    {28L, 29, 1, "56789ABCDEFGHIJKLMNOPQRST1234"},
+    /* order 30 */
+    {24L, 30, 2,
+     "LHQ7NOTDERSA9JK6UGF1PBCM34I285" "BFHIL3NO5Q78RSATDE6UG9JKCM1P24"},
+    {40L, 30, 2,
+     "DU4JOA89PS2GEFT56MKL7BCRQ1HI3N" "BQGHT36MNL78CRS1DEIU54JKOA9P2F"},
+    {120L, 30, 2,
+     "DS4JU589POABEFT2GHKL76MNQ1CR3I" "215634ABC789GHIDEFMNOJKLRSPQUT"},
+    {8L, 30, 1, "HEMNJKCRS9PQIU5FT3OABL782G1D64"},
+    /* order 31 */
+    {30L, 31, 1, "56789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUV1234"},
+};
+
+static const struct groups groups[] = {
+    {0, NULL},                 /* trivial case: 0 */
+    {0, NULL},                 /* trivial case: 1 */
+    {1, groupdata + 0},                /* 2 */
+    {1, groupdata + 1},                /* 3 */
+    {2, groupdata + 2},                /* 4 */
+    {1, groupdata + 4},                /* 5 */
+    {2, groupdata + 5},                /* 6 */
+    {1, groupdata + 7},                /* 7 */
+    {5, groupdata + 8},                /* 8 */
+    {2, groupdata + 13},       /* 9 */
+    {2, groupdata + 15},       /* 10 */
+    {1, groupdata + 17},       /* 11 */
+    {5, groupdata + 18},       /* 12 */
+    {1, groupdata + 23},       /* 13 */
+    {2, groupdata + 24},       /* 14 */
+    {1, groupdata + 26},       /* 15 */
+    {14, groupdata + 27},      /* 16 */
+    {1, groupdata + 41},       /* 17 */
+    {5, groupdata + 42},       /* 18 */
+    {1, groupdata + 47},       /* 19 */
+    {5, groupdata + 48},       /* 20 */
+    {2, groupdata + 53},       /* 21 */
+    {2, groupdata + 55},       /* 22 */
+    {1, groupdata + 57},       /* 23 */
+    {15, groupdata + 58},      /* 24 */
+    {2, groupdata + 73},       /* 25 */
+    {2, groupdata + 75},       /* 26 */
+    {5, groupdata + 77},       /* 27 */
+    {4, groupdata + 82},       /* 28 */
+    {1, groupdata + 86},       /* 29 */
+    {4, groupdata + 87},       /* 30 */
+    {1, groupdata + 91},       /* 31 */
+};
+
+/* ----- data generated by group.gap ends ----- */
+
+static char *new_game_desc(game_params *params, random_state *rs,
+                          char **aux, int interactive)
+{
+    int w = params->w, a = w*w;
+    digit *grid, *soln, *soln2;
+    int *indices;
+    int i, j, k, qh, qt;
+    int diff = params->diff;
+    const struct group *group;
+    char *desc, *p;
+
+    /*
+     * Difficulty exceptions: some combinations of size and
+     * difficulty cannot be satisfied, because all puzzles of at
+     * most that difficulty are actually even easier.
+     *
+     * Remember to re-test this whenever a change is made to the
+     * solver logic!
+     *
+     * I tested it using the following shell command:
+
+for d in t n h x u; do
+  for i in {3..9}; do
+    echo ./group --generate 1 ${i}d${d}
+    perl -e 'alarm 30; exec @ARGV' ./group --generate 5 ${i}d${d} >/dev/null \
+      || echo broken
+  done
+done
+
+     * Of course, it's better to do that after taking the exceptions
+     * _out_, so as to detect exceptions that should be removed as
+     * well as those which should be added.
+     */
+    if (w <= 9 && diff == DIFF_EXTREME)
+       diff--;
+    if (w <= 6 && diff == DIFF_HARD)
+       diff--;
+    if (w <= 4 && diff > DIFF_TRIVIAL)
+       diff = DIFF_TRIVIAL;
+
+    grid = snewn(a, digit);
+    soln = snewn(a, digit);
+    soln2 = snewn(a, digit);
+    indices = snewn(a, int);
+
+    while (1) {
+       /*
+        * Construct a valid group table, by picking a group from
+        * the above data table, decompressing it into a full
+        * representation by BFS, and then randomly permuting its
+        * non-identity elements.
+        *
+        * We build the canonical table in 'soln' (and use 'grid' as
+        * our BFS queue), then transfer the table into 'grid'
+        * having shuffled the rows.
+        */
+       assert(w >= 2);
+       assert(w < lenof(groups));
+       group = groups[w].groups + random_upto(rs, groups[w].ngroups);
+       assert(group->order == w);
+       memset(soln, 0, a);
+       for (i = 0; i < w; i++)
+           soln[i] = i+1;
+       qh = qt = 0;
+       grid[qt++] = 1;
+       while (qh < qt) {
+           digit *row, *newrow;
+
+           i = grid[qh++];
+           row = soln + (i-1)*w;
+
+           for (j = 0; j < group->ngens; j++) {
+               int nri;
+               const char *gen = group->gens + j*w;
+
+               /*
+                * Apply each group generator to row, constructing a
+                * new row.
+                */
+               nri = FROMCHAR(gen[row[0]-1]);   /* which row is it? */
+               newrow = soln + (nri-1)*w;
+               if (!newrow[0]) {   /* not done yet */
+                   for (k = 0; k < w; k++)
+                       newrow[k] = FROMCHAR(gen[row[k]-1]);
+                   grid[qt++] = nri;
+               }
+           }
+       }
+       /* That's got the canonical table. Now shuffle it. */
+       for (i = 0; i < w; i++)
+           grid[i] = i+1;
+       shuffle(grid+1, w-1, sizeof(*grid), rs);
+       for (i = 1; i < w; i++)
+           for (j = 0; j < w; j++)
+               grid[(grid[i]-1)*w+(grid[j]-1)] = grid[soln[i*w+j]-1];
+       for (i = 0; i < w; i++)
+           grid[i] = i+1;
+
+       /*
+        * Remove entries one by one while the puzzle is still
+        * soluble at the appropriate difficulty level.
+        */
+       memcpy(soln, grid, a);
+
+       k = 0;
+       for (i = 1; i < w; i++)
+           for (j = 1; j < w; j++)
+               indices[k++] = i*w+j;
+       shuffle(indices, k, sizeof(indices), rs);
+
+       for (i = 0; i < k; i++) {
+           memcpy(soln2, grid, a);
+           soln2[indices[i]] = 0;
+           if (solver(w, soln2, diff) <= diff)
+               grid[indices[i]] = 0;
+       }
+
+       /*
+        * Make sure the puzzle isn't too easy.
+        */
+       if (diff > 0) {
+           memcpy(soln2, grid, a);
+           if (solver(w, soln2, diff-1) < diff)
+               continue;              /* go round and try again */
+       }
+
+       /*
+        * Done.
+        */
+       break;
+    }
+
+    /*
+     * Encode the puzzle description.
+     */
+    desc = snewn(a*20, char);
+    p = encode_grid(desc, grid, a);
+    *p++ = '\0';
+    desc = sresize(desc, p - desc, char);
+
+    /*
+     * Encode the solution.
+     */
+    *aux = snewn(a+2, char);
+    (*aux)[0] = 'S';
+    for (i = 0; i < a; i++)
+       (*aux)[i+1] = TOCHAR(soln[i]);
+    (*aux)[a+1] = '\0';
+
+    sfree(grid);
+    sfree(soln);
+    sfree(soln2);
+    sfree(indices);
+
+    return desc;
+}
+
+/* ----------------------------------------------------------------------
+ * Gameplay.
+ */
+
+static char *validate_grid_desc(const char **pdesc, int range, int area)
+{
+    const char *desc = *pdesc;
+    int squares = 0;
+    while (*desc && *desc != ',') {
+        int n = *desc++;
+        if (n >= 'a' && n <= 'z') {
+            squares += n - 'a' + 1;
+        } else if (n == '_') {
+            /* do nothing */;
+        } else if (n > '0' && n <= '9') {
+            int val = atoi(desc-1);
+            if (val < 1 || val > range)
+                return "Out-of-range number in game description";
+            squares++;
+            while (*desc >= '0' && *desc <= '9')
+                desc++;
+        } else
+            return "Invalid character in game description";
+    }
+
+    if (squares < area)
+        return "Not enough data to fill grid";
+
+    if (squares > area)
+        return "Too much data to fit in grid";
+    *pdesc = desc;
+    return NULL;
+}
+
+static char *validate_desc(game_params *params, char *desc)
+{
+    int w = params->w, a = w*w;
+    const char *p = desc;
+
+    return validate_grid_desc(&p, w, a);
+}
+
+static char *spec_to_grid(char *desc, digit *grid, int area)
+{
+    int i = 0;
+    while (*desc && *desc != ',') {
+        int n = *desc++;
+        if (n >= 'a' && n <= 'z') {
+            int run = n - 'a' + 1;
+            assert(i + run <= area);
+            while (run-- > 0)
+                grid[i++] = 0;
+        } else if (n == '_') {
+            /* do nothing */;
+        } else if (n > '0' && n <= '9') {
+            assert(i < area);
+            grid[i++] = atoi(desc-1);
+            while (*desc >= '0' && *desc <= '9')
+                desc++;
+        } else {
+            assert(!"We can't get here");
+        }
+    }
+    assert(i == area);
+    return desc;
+}
+
+static game_state *new_game(midend *me, game_params *params, char *desc)
+{
+    int w = params->w, a = w*w;
+    game_state *state = snew(game_state);
+    int i;
+
+    state->par = *params;             /* structure copy */
+    state->grid = snewn(a, digit);
+    state->immutable = snewn(a, unsigned char);
+    state->pencil = snewn(a, int);
+    for (i = 0; i < a; i++) {
+       state->grid[i] = 0;
+       state->immutable[i] = 0;
+       state->pencil[i] = 0;
+    }
+
+    desc = spec_to_grid(desc, state->grid, a);
+    for (i = 0; i < a; i++)
+       if (state->grid[i] != 0)
+           state->immutable[i] = TRUE;
+
+    state->completed = state->cheated = FALSE;
+
+    return state;
+}
+
+static game_state *dup_game(game_state *state)
+{
+    int w = state->par.w, a = w*w;
+    game_state *ret = snew(game_state);
+
+    ret->par = state->par;            /* structure copy */
+
+    ret->grid = snewn(a, digit);
+    ret->immutable = snewn(a, unsigned char);
+    ret->pencil = snewn(a, int);
+    memcpy(ret->grid, state->grid, a*sizeof(digit));
+    memcpy(ret->immutable, state->immutable, a*sizeof(unsigned char));
+    memcpy(ret->pencil, state->pencil, a*sizeof(int));
+
+    ret->completed = state->completed;
+    ret->cheated = state->cheated;
+
+    return ret;
+}
+
+static void free_game(game_state *state)
+{
+    sfree(state->grid);
+    sfree(state->immutable);
+    sfree(state->pencil);
+    sfree(state);
+}
+
+static char *solve_game(game_state *state, game_state *currstate,
+                       char *aux, char **error)
+{
+    int w = state->par.w, a = w*w;
+    int i, ret;
+    digit *soln;
+    char *out;
+
+    if (aux)
+       return dupstr(aux);
+
+    soln = snewn(a, digit);
+    memcpy(soln, state->grid, a*sizeof(digit));
+
+    ret = solver(w, soln, DIFFCOUNT-1);
+
+    if (ret == diff_impossible) {
+       *error = "No solution exists for this puzzle";
+       out = NULL;
+    } else if (ret == diff_ambiguous) {
+       *error = "Multiple solutions exist for this puzzle";
+       out = NULL;
+    } else {
+       out = snewn(a+2, char);
+       out[0] = 'S';
+       for (i = 0; i < a; i++)
+           out[i+1] = TOCHAR(soln[i]);
+       out[a+1] = '\0';
+    }
+
+    sfree(soln);
+    return out;
+}
+
+static int game_can_format_as_text_now(game_params *params)
+{
+    return TRUE;
+}
+
+static char *game_text_format(game_state *state)
+{
+    int w = state->par.w;
+    int x, y;
+    char *ret, *p, ch;
+
+    ret = snewn(2*w*w+1, char);               /* leave room for terminating NUL */
+
+    p = ret;
+    for (y = 0; y < w; y++) {
+       for (x = 0; x < w; x++) {
+           digit d = state->grid[y*w+x];
+
+            if (d == 0) {
+               ch = '.';
+           } else {
+               ch = TOCHAR(d);
+           }
+
+           *p++ = ch;
+           if (x == w-1) {
+               *p++ = '\n';
+           } else {
+               *p++ = ' ';
+           }
+       }
+    }
+
+    assert(p - ret == 2*w*w);
+    *p = '\0';
+    return ret;
+}
+
+struct game_ui {
+    /*
+     * These are the coordinates of the currently highlighted
+     * square on the grid, if hshow = 1.
+     */
+    int hx, hy;
+    /*
+     * This indicates whether the current highlight is a
+     * pencil-mark one or a real one.
+     */
+    int hpencil;
+    /*
+     * This indicates whether or not we're showing the highlight
+     * (used to be hx = hy = -1); important so that when we're
+     * using the cursor keys it doesn't keep coming back at a
+     * fixed position. When hshow = 1, pressing a valid number
+     * or letter key or Space will enter that number or letter in the grid.
+     */
+    int hshow;
+    /*
+     * This indicates whether we're using the highlight as a cursor;
+     * it means that it doesn't vanish on a keypress, and that it is
+     * allowed on immutable squares.
+     */
+    int hcursor;
+};
+
+static game_ui *new_ui(game_state *state)
+{
+    game_ui *ui = snew(game_ui);
+
+    ui->hx = ui->hy = 1;
+    ui->hpencil = ui->hshow = ui->hcursor = 0;
+
+    return ui;
+}
+
+static void free_ui(game_ui *ui)
+{
+    sfree(ui);
+}
+
+static char *encode_ui(game_ui *ui)
+{
+    return NULL;
+}
+
+static void decode_ui(game_ui *ui, char *encoding)
+{
+}
+
+static void game_changed_state(game_ui *ui, game_state *oldstate,
+                               game_state *newstate)
+{
+    int w = newstate->par.w;
+    /*
+     * We prevent pencil-mode highlighting of a filled square, unless
+     * we're using the cursor keys. So if the user has just filled in
+     * a square which we had a pencil-mode highlight in (by Undo, or
+     * by Redo, or by Solve), then we cancel the highlight.
+     */
+    if (ui->hshow && ui->hpencil && !ui->hcursor &&
+        newstate->grid[ui->hy * w + ui->hx] != 0) {
+        ui->hshow = 0;
+    }
+}
+
+#define PREFERRED_TILESIZE 48
+#define TILESIZE (ds->tilesize)
+#define BORDER (TILESIZE / 2)
+#define GRIDEXTRA max((TILESIZE / 32),1)
+#define COORD(x) ((x)*TILESIZE + BORDER)
+#define FROMCOORD(x) (((x)+(TILESIZE-BORDER)) / TILESIZE - 1)
+
+#define FLASH_TIME 0.4F
+
+#define DF_HIGHLIGHT 0x0400
+#define DF_HIGHLIGHT_PENCIL 0x0200
+#define DF_IMMUTABLE 0x0100
+#define DF_DIGIT_MASK 0x001F
+
+#define EF_DIGIT_SHIFT 5
+#define EF_DIGIT_MASK ((1 << EF_DIGIT_SHIFT) - 1)
+#define EF_LEFT_SHIFT 0
+#define EF_RIGHT_SHIFT (3*EF_DIGIT_SHIFT)
+#define EF_LEFT_MASK ((1UL << (3*EF_DIGIT_SHIFT)) - 1UL)
+#define EF_RIGHT_MASK (EF_LEFT_MASK << EF_RIGHT_SHIFT)
+#define EF_LATIN (1UL << (6*EF_DIGIT_SHIFT))
+
+struct game_drawstate {
+    int w, tilesize;
+    int started;
+    long *tiles, *pencil, *errors;
+    long *errtmp;
+};
+
+static int check_errors(game_state *state, long *errors)
+{
+    int w = state->par.w, a = w*w;
+    digit *grid = state->grid;
+    int i, j, k, x, y, errs = FALSE;
+
+    if (errors)
+       for (i = 0; i < a; i++)
+           errors[i] = 0;
+
+    for (y = 0; y < w; y++) {
+       unsigned long mask = 0, errmask = 0;
+       for (x = 0; x < w; x++) {
+           unsigned long bit = 1UL << grid[y*w+x];
+           errmask |= (mask & bit);
+           mask |= bit;
+       }
+
+       if (mask != (1 << (w+1)) - (1 << 1)) {
+           errs = TRUE;
+           errmask &= ~1UL;
+           if (errors) {
+               for (x = 0; x < w; x++)
+                   if (errmask & (1UL << grid[y*w+x]))
+                       errors[y*w+x] |= EF_LATIN;
+           }
+       }
+    }
+
+    for (x = 0; x < w; x++) {
+       unsigned long mask = 0, errmask = 0;
+       for (y = 0; y < w; y++) {
+           unsigned long bit = 1UL << grid[y*w+x];
+           errmask |= (mask & bit);
+           mask |= bit;
+       }
+
+       if (mask != (1 << (w+1)) - (1 << 1)) {
+           errs = TRUE;
+           errmask &= ~1UL;
+           if (errors) {
+               for (y = 0; y < w; y++)
+                   if (errmask & (1UL << grid[y*w+x]))
+                       errors[y*w+x] |= EF_LATIN;
+           }
+       }
+    }
+
+    for (i = 1; i < w; i++)
+       for (j = 1; j < w; j++)
+           for (k = 1; k < w; k++)
+               if (grid[i*w+j] && grid[j*w+k] &&
+                   grid[(grid[i*w+j]-1)*w+k] &&
+                   grid[i*w+(grid[j*w+k]-1)] &&
+                   grid[(grid[i*w+j]-1)*w+k] != grid[i*w+(grid[j*w+k]-1)]) {
+                   if (errors) {
+                       int a = i+1, b = j+1, c = k+1;
+                       int ab = grid[i*w+j], bc = grid[j*w+k];
+                       int left = (ab-1)*w+(c-1), right = (a-1)*w+(bc-1);
+                       /*
+                        * If the appropriate error slot is already
+                        * used for one of the squares, we don't
+                        * fill either of them.
+                        */
+                       if (!(errors[left] & EF_LEFT_MASK) &&
+                           !(errors[right] & EF_RIGHT_MASK)) {
+                           long err;
+                           err = a;
+                           err = (err << EF_DIGIT_SHIFT) | b;
+                           err = (err << EF_DIGIT_SHIFT) | c;
+                           errors[left] |= err << EF_LEFT_SHIFT;
+                           errors[right] |= err << EF_RIGHT_SHIFT;
+                       }
+                   }
+                   errs = TRUE;
+               }
+
+    return errs;
+}
+
+static char *interpret_move(game_state *state, game_ui *ui, game_drawstate *ds,
+                           int x, int y, int button)
+{
+    int w = state->par.w;
+    int tx, ty;
+    char buf[80];
+
+    button &= ~MOD_MASK;
+
+    tx = FROMCOORD(x);
+    ty = FROMCOORD(y);
+
+    if (tx > 0 && tx < w && ty > 0 && ty < w) {
+        if (button == LEFT_BUTTON) {
+           if (tx == ui->hx && ty == ui->hy &&
+               ui->hshow && ui->hpencil == 0) {
+                ui->hshow = 0;
+            } else {
+                ui->hx = tx;
+                ui->hy = ty;
+               ui->hshow = !state->immutable[ty*w+tx];
+                ui->hpencil = 0;
+            }
+            ui->hcursor = 0;
+            return "";                /* UI activity occurred */
+        }
+        if (button == RIGHT_BUTTON) {
+            /*
+             * Pencil-mode highlighting for non filled squares.
+             */
+            if (state->grid[ty*w+tx] == 0) {
+                if (tx == ui->hx && ty == ui->hy &&
+                    ui->hshow && ui->hpencil) {
+                    ui->hshow = 0;
+                } else {
+                    ui->hpencil = 1;
+                    ui->hx = tx;
+                    ui->hy = ty;
+                    ui->hshow = 1;
+                }
+            } else {
+                ui->hshow = 0;
+            }
+            ui->hcursor = 0;
+            return "";                /* UI activity occurred */
+        }
+    }
+    if (IS_CURSOR_MOVE(button)) {
+       ui->hx--; ui->hy--;
+        move_cursor(button, &ui->hx, &ui->hy, w-1, w-1, 0);
+       ui->hx++; ui->hy++;
+        ui->hshow = ui->hcursor = 1;
+        return "";
+    }
+    if (ui->hshow &&
+        (button == CURSOR_SELECT)) {
+        ui->hpencil = 1 - ui->hpencil;
+        ui->hcursor = 1;
+        return "";
+    }
+
+    if (ui->hshow &&
+       ((ISCHAR(button) && FROMCHAR(button) <= w) ||
+        button == CURSOR_SELECT2 || button == '\b')) {
+       int n = FROMCHAR(button);
+       if (button == CURSOR_SELECT2 || button == '\b')
+           n = 0;
+
+        /*
+         * Can't make pencil marks in a filled square. This can only
+         * become highlighted if we're using cursor keys.
+         */
+        if (ui->hpencil && state->grid[ui->hy*w+ui->hx])
+            return NULL;
+
+       /*
+        * Can't do anything to an immutable square.
+        */
+        if (state->immutable[ui->hy*w+ui->hx])
+            return NULL;
+
+       sprintf(buf, "%c%d,%d,%d",
+               (char)(ui->hpencil && n > 0 ? 'P' : 'R'), ui->hx, ui->hy, n);
+
+        if (!ui->hcursor) ui->hshow = 0;
+
+       return dupstr(buf);
+    }
+
+    if (button == 'M' || button == 'm')
+        return dupstr("M");
+
+    return NULL;
+}
+
+static game_state *execute_move(game_state *from, char *move)
+{
+    int w = from->par.w, a = w*w;
+    game_state *ret;
+    int x, y, i, n;
+
+    if (move[0] == 'S') {
+       ret = dup_game(from);
+       ret->completed = ret->cheated = TRUE;
+
+       for (i = 0; i < a; i++) {
+           if (!ISCHAR(move[i+1]) || FROMCHAR(move[i+1]) > w) {
+               free_game(ret);
+               return NULL;
+           }
+           ret->grid[i] = FROMCHAR(move[i+1]);
+           ret->pencil[i] = 0;
+       }
+
+       if (move[a+1] != '\0') {
+           free_game(ret);
+           return NULL;
+       }
+
+       return ret;
+    } else if ((move[0] == 'P' || move[0] == 'R') &&
+       sscanf(move+1, "%d,%d,%d", &x, &y, &n) == 3 &&
+       x >= 0 && x < w && y >= 0 && y < w && n >= 0 && n <= w) {
+       if (from->immutable[y*w+x])
+           return NULL;
+
+       ret = dup_game(from);
+        if (move[0] == 'P' && n > 0) {
+            ret->pencil[y*w+x] ^= 1 << n;
+        } else {
+            ret->grid[y*w+x] = n;
+            ret->pencil[y*w+x] = 0;
+
+            if (!ret->completed && !check_errors(ret, NULL))
+                ret->completed = TRUE;
+        }
+       return ret;
+    } else if (move[0] == 'M') {
+       /*
+        * Fill in absolutely all pencil marks everywhere. (I
+        * wouldn't use this for actual play, but it's a handy
+        * starting point when following through a set of
+        * diagnostics output by the standalone solver.)
+        */
+       ret = dup_game(from);
+       for (i = 0; i < a; i++) {
+           if (!ret->grid[i])
+               ret->pencil[i] = (1 << (w+1)) - (1 << 1);
+       }
+       return ret;
+    } else
+       return NULL;                   /* couldn't parse move string */
+}
+
+/* ----------------------------------------------------------------------
+ * Drawing routines.
+ */
+
+#define SIZE(w) ((w) * TILESIZE + 2*BORDER)
+
+static void game_compute_size(game_params *params, int tilesize,
+                             int *x, int *y)
+{
+    /* Ick: fake up `ds->tilesize' for macro expansion purposes */
+    struct { int tilesize; } ads, *ds = &ads;
+    ads.tilesize = tilesize;
+
+    *x = *y = SIZE(params->w);
+}
+
+static void game_set_size(drawing *dr, game_drawstate *ds,
+                         game_params *params, int tilesize)
+{
+    ds->tilesize = tilesize;
+}
+
+static float *game_colours(frontend *fe, int *ncolours)
+{
+    float *ret = snewn(3 * NCOLOURS, float);
+
+    frontend_default_colour(fe, &ret[COL_BACKGROUND * 3]);
+
+    ret[COL_GRID * 3 + 0] = 0.0F;
+    ret[COL_GRID * 3 + 1] = 0.0F;
+    ret[COL_GRID * 3 + 2] = 0.0F;
+
+    ret[COL_IDENTITY * 3 + 0] = 0.89F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 0];
+    ret[COL_IDENTITY * 3 + 1] = 0.89F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
+    ret[COL_IDENTITY * 3 + 2] = 0.89F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 2];
+
+    ret[COL_USER * 3 + 0] = 0.0F;
+    ret[COL_USER * 3 + 1] = 0.6F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
+    ret[COL_USER * 3 + 2] = 0.0F;
+
+    ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 0] = 0.78F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 0];
+    ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 1] = 0.78F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
+    ret[COL_HIGHLIGHT * 3 + 2] = 0.78F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 2];
+
+    ret[COL_ERROR * 3 + 0] = 1.0F;
+    ret[COL_ERROR * 3 + 1] = 0.0F;
+    ret[COL_ERROR * 3 + 2] = 0.0F;
+
+    ret[COL_PENCIL * 3 + 0] = 0.5F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 0];
+    ret[COL_PENCIL * 3 + 1] = 0.5F * ret[COL_BACKGROUND * 3 + 1];
+    ret[COL_PENCIL * 3 + 2] = ret[COL_BACKGROUND * 3 + 2];
+
+    *ncolours = NCOLOURS;
+    return ret;
+}
+
+static game_drawstate *game_new_drawstate(drawing *dr, game_state *state)
+{
+    int w = state->par.w, a = w*w;
+    struct game_drawstate *ds = snew(struct game_drawstate);
+    int i;
+
+    ds->w = w;
+    ds->tilesize = 0;
+    ds->started = FALSE;
+    ds->tiles = snewn(a, long);
+    ds->pencil = snewn(a, long);
+    ds->errors = snewn(a, long);
+    for (i = 0; i < a; i++)
+       ds->tiles[i] = ds->pencil[i] = -1;
+    ds->errtmp = snewn(a, long);
+
+    return ds;
+}
+
+static void game_free_drawstate(drawing *dr, game_drawstate *ds)
+{
+    sfree(ds->tiles);
+    sfree(ds->pencil);
+    sfree(ds->errors);
+    sfree(ds->errtmp);
+    sfree(ds);
+}
+
+void draw_tile(drawing *dr, game_drawstate *ds, int x, int y, long tile,
+              long pencil, long error)
+{
+    int w = ds->w /* , a = w*w */;
+    int tx, ty, tw, th;
+    int cx, cy, cw, ch;
+    char str[64];
+
+    tx = BORDER + x * TILESIZE + 1;
+    ty = BORDER + y * TILESIZE + 1;
+
+    cx = tx;
+    cy = ty;
+    cw = tw = TILESIZE-1;
+    ch = th = TILESIZE-1;
+
+    clip(dr, cx, cy, cw, ch);
+
+    /* background needs erasing */
+    draw_rect(dr, cx, cy, cw, ch,
+             (tile & DF_HIGHLIGHT) ? COL_HIGHLIGHT :
+             (x == 0 || y == 0) ? COL_IDENTITY : COL_BACKGROUND);
+
+    /* pencil-mode highlight */
+    if (tile & DF_HIGHLIGHT_PENCIL) {
+        int coords[6];
+        coords[0] = cx;
+        coords[1] = cy;
+        coords[2] = cx+cw/2;
+        coords[3] = cy;
+        coords[4] = cx;
+        coords[5] = cy+ch/2;
+        draw_polygon(dr, coords, 3, COL_HIGHLIGHT, COL_HIGHLIGHT);
+    }
+
+    /* new number needs drawing? */
+    if (tile & DF_DIGIT_MASK) {
+       str[1] = '\0';
+       str[0] = TOCHAR(tile & DF_DIGIT_MASK);
+       draw_text(dr, tx + TILESIZE/2, ty + TILESIZE/2,
+                 FONT_VARIABLE, TILESIZE/2, ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE,
+                 (error & EF_LATIN) ? COL_ERROR :
+                 (tile & DF_IMMUTABLE) ? COL_GRID : COL_USER, str);
+
+       if (error & EF_LEFT_MASK) {
+           int a = (error >> (EF_LEFT_SHIFT+2*EF_DIGIT_SHIFT))&EF_DIGIT_MASK;
+           int b = (error >> (EF_LEFT_SHIFT+1*EF_DIGIT_SHIFT))&EF_DIGIT_MASK;
+           int c = (error >> (EF_LEFT_SHIFT                 ))&EF_DIGIT_MASK;
+           char buf[10];
+           sprintf(buf, "(%c%c)%c", TOCHAR(a), TOCHAR(b), TOCHAR(c));
+           draw_text(dr, tx + TILESIZE/2, ty + TILESIZE/6,
+                     FONT_VARIABLE, TILESIZE/6, ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE,
+                     COL_ERROR, buf);
+       }
+       if (error & EF_RIGHT_MASK) {
+           int a = (error >> (EF_RIGHT_SHIFT+2*EF_DIGIT_SHIFT))&EF_DIGIT_MASK;
+           int b = (error >> (EF_RIGHT_SHIFT+1*EF_DIGIT_SHIFT))&EF_DIGIT_MASK;
+           int c = (error >> (EF_RIGHT_SHIFT                 ))&EF_DIGIT_MASK;
+           char buf[10];
+           sprintf(buf, "%c(%c%c)", TOCHAR(a), TOCHAR(b), TOCHAR(c));
+           draw_text(dr, tx + TILESIZE/2, ty + TILESIZE - TILESIZE/6,
+                     FONT_VARIABLE, TILESIZE/6, ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE,
+                     COL_ERROR, buf);
+       }
+    } else {
+        int i, j, npencil;
+       int pl, pr, pt, pb;
+       float bestsize;
+       int pw, ph, minph, pbest, fontsize;
+
+        /* Count the pencil marks required. */
+        for (i = 1, npencil = 0; i <= w; i++)
+            if (pencil & (1 << i))
+               npencil++;
+       if (npencil) {
+
+           minph = 2;
+
+           /*
+            * Determine the bounding rectangle within which we're going
+            * to put the pencil marks.
+            */
+           /* Start with the whole square */
+           pl = tx + GRIDEXTRA;
+           pr = pl + TILESIZE - GRIDEXTRA;
+           pt = ty + GRIDEXTRA;
+           pb = pt + TILESIZE - GRIDEXTRA;
+
+           /*
+            * We arrange our pencil marks in a grid layout, with
+            * the number of rows and columns adjusted to allow the
+            * maximum font size.
+            *
+            * So now we work out what the grid size ought to be.
+            */
+           bestsize = 0.0;
+           pbest = 0;
+           /* Minimum */
+           for (pw = 3; pw < max(npencil,4); pw++) {
+               float fw, fh, fs;
+
+               ph = (npencil + pw - 1) / pw;
+               ph = max(ph, minph);
+               fw = (pr - pl) / (float)pw;
+               fh = (pb - pt) / (float)ph;
+               fs = min(fw, fh);
+               if (fs > bestsize) {
+                   bestsize = fs;
+                   pbest = pw;
+               }
+           }
+           assert(pbest > 0);
+           pw = pbest;
+           ph = (npencil + pw - 1) / pw;
+           ph = max(ph, minph);
+
+           /*
+            * Now we've got our grid dimensions, work out the pixel
+            * size of a grid element, and round it to the nearest
+            * pixel. (We don't want rounding errors to make the
+            * grid look uneven at low pixel sizes.)
+            */
+           fontsize = min((pr - pl) / pw, (pb - pt) / ph);
+
+           /*
+            * Centre the resulting figure in the square.
+            */
+           pl = tx + (TILESIZE - fontsize * pw) / 2;
+           pt = ty + (TILESIZE - fontsize * ph) / 2;
+
+           /*
+            * Now actually draw the pencil marks.
+            */
+           for (i = 1, j = 0; i <= w; i++)
+               if (pencil & (1 << i)) {
+                   int dx = j % pw, dy = j / pw;
+
+                   str[1] = '\0';
+                   str[0] = TOCHAR(i);
+                   draw_text(dr, pl + fontsize * (2*dx+1) / 2,
+                             pt + fontsize * (2*dy+1) / 2,
+                             FONT_VARIABLE, fontsize,
+                             ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE, COL_PENCIL, str);
+                   j++;
+               }
+       }
+    }
+
+    unclip(dr);
+
+    draw_update(dr, cx, cy, cw, ch);
+}
+
+static void game_redraw(drawing *dr, game_drawstate *ds, game_state *oldstate,
+                       game_state *state, int dir, game_ui *ui,
+                       float animtime, float flashtime)
+{
+    int w = state->par.w /*, a = w*w */;
+    int x, y;
+
+    if (!ds->started) {
+       /*
+        * The initial contents of the window are not guaranteed and
+        * can vary with front ends. To be on the safe side, all
+        * games should start by drawing a big background-colour
+        * rectangle covering the whole window.
+        */
+       draw_rect(dr, 0, 0, SIZE(w), SIZE(w), COL_BACKGROUND);
+
+       /*
+        * Big containing rectangle.
+        */
+       draw_rect(dr, COORD(0) - GRIDEXTRA, COORD(0) - GRIDEXTRA,
+                 w*TILESIZE+1+GRIDEXTRA*2, w*TILESIZE+1+GRIDEXTRA*2,
+                 COL_GRID);
+
+       draw_update(dr, 0, 0, SIZE(w), SIZE(w));
+
+       ds->started = TRUE;
+    }
+
+    check_errors(state, ds->errtmp);
+
+    for (y = 0; y < w; y++) {
+       for (x = 0; x < w; x++) {
+           long tile = 0L, pencil = 0L, error;
+
+           if (state->grid[y*w+x])
+               tile = state->grid[y*w+x];
+           else
+               pencil = (long)state->pencil[y*w+x];
+
+           if (state->immutable[y*w+x])
+               tile |= DF_IMMUTABLE;
+
+           if (ui->hshow && ui->hx == x && ui->hy == y)
+               tile |= (ui->hpencil ? DF_HIGHLIGHT_PENCIL : DF_HIGHLIGHT);
+
+            if (flashtime > 0 &&
+                (flashtime <= FLASH_TIME/3 ||
+                 flashtime >= FLASH_TIME*2/3))
+                tile |= DF_HIGHLIGHT;  /* completion flash */
+
+           error = ds->errtmp[y*w+x];
+
+           if (ds->tiles[y*w+x] != tile ||
+               ds->pencil[y*w+x] != pencil ||
+               ds->errors[y*w+x] != error) {
+               ds->tiles[y*w+x] = tile;
+               ds->pencil[y*w+x] = pencil;
+               ds->errors[y*w+x] = error;
+               draw_tile(dr, ds, x, y, tile, pencil, error);
+           }
+       }
+    }
+}
+
+static float game_anim_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
+                             int dir, game_ui *ui)
+{
+    return 0.0F;
+}
+
+static float game_flash_length(game_state *oldstate, game_state *newstate,
+                              int dir, game_ui *ui)
+{
+    if (!oldstate->completed && newstate->completed &&
+       !oldstate->cheated && !newstate->cheated)
+        return FLASH_TIME;
+    return 0.0F;
+}
+
+static int game_timing_state(game_state *state, game_ui *ui)
+{
+    if (state->completed)
+       return FALSE;
+    return TRUE;
+}
+
+static void game_print_size(game_params *params, float *x, float *y)
+{
+    int pw, ph;
+
+    /*
+     * We use 9mm squares by default, like Solo.
+     */
+    game_compute_size(params, 900, &pw, &ph);
+    *x = pw / 100.0F;
+    *y = ph / 100.0F;
+}
+
+static void game_print(drawing *dr, game_state *state, int tilesize)
+{
+    int w = state->par.w;
+    int ink = print_mono_colour(dr, 0);
+    int ehighlight = print_grey_colour(dr, 0.90F);
+    int x, y;
+
+    /* Ick: fake up `ds->tilesize' for macro expansion purposes */
+    game_drawstate ads, *ds = &ads;
+    game_set_size(dr, ds, NULL, tilesize);
+
+    /*
+     * Highlight the identity row and column.
+     */
+    for (x = 1; x < w; x++)
+       draw_rect(dr, BORDER + x*TILESIZE, BORDER,
+                 TILESIZE, TILESIZE, ehighlight);
+    for (y = 0; y < w; y++)
+       draw_rect(dr, BORDER, BORDER + y*TILESIZE,
+                 TILESIZE, TILESIZE, ehighlight);
+
+    /*
+     * Border.
+     */
+    print_line_width(dr, 3 * TILESIZE / 40);
+    draw_rect_outline(dr, BORDER, BORDER, w*TILESIZE, w*TILESIZE, ink);
+
+    /*
+     * Main grid.
+     */
+    for (x = 1; x < w; x++) {
+       print_line_width(dr, TILESIZE / 40);
+       draw_line(dr, BORDER+x*TILESIZE, BORDER,
+                 BORDER+x*TILESIZE, BORDER+w*TILESIZE, ink);
+    }
+    for (y = 1; y < w; y++) {
+       print_line_width(dr, TILESIZE / 40);
+       draw_line(dr, BORDER, BORDER+y*TILESIZE,
+                 BORDER+w*TILESIZE, BORDER+y*TILESIZE, ink);
+    }
+
+    /*
+     * Numbers.
+     */
+    for (y = 0; y < w; y++)
+       for (x = 0; x < w; x++)
+           if (state->grid[y*w+x]) {
+               char str[2];
+               str[1] = '\0';
+               str[0] = TOCHAR(state->grid[y*w+x]);
+               draw_text(dr, BORDER + x*TILESIZE + TILESIZE/2,
+                         BORDER + y*TILESIZE + TILESIZE/2,
+                         FONT_VARIABLE, TILESIZE/2,
+                         ALIGN_VCENTRE | ALIGN_HCENTRE, ink, str);
+           }
+}
+
+#ifdef COMBINED
+#define thegame group
+#endif
+
+const struct game thegame = {
+    "Group", NULL, NULL,
+    default_params,
+    game_fetch_preset,
+    decode_params,
+    encode_params,
+    free_params,
+    dup_params,
+    TRUE, game_configure, custom_params,
+    validate_params,
+    new_game_desc,
+    validate_desc,
+    new_game,
+    dup_game,
+    free_game,
+    TRUE, solve_game,
+    TRUE, game_can_format_as_text_now, game_text_format,
+    new_ui,
+    free_ui,
+    encode_ui,
+    decode_ui,
+    game_changed_state,
+    interpret_move,
+    execute_move,
+    PREFERRED_TILESIZE, game_compute_size, game_set_size,
+    game_colours,
+    game_new_drawstate,
+    game_free_drawstate,
+    game_redraw,
+    game_anim_length,
+    game_flash_length,
+    TRUE, FALSE, game_print_size, game_print,
+    FALSE,                            /* wants_statusbar */
+    FALSE, game_timing_state,
+    REQUIRE_RBUTTON | REQUIRE_NUMPAD,  /* flags */
+};
+
+#ifdef STANDALONE_SOLVER
+
+#include <stdarg.h>
+
+int main(int argc, char **argv)
+{
+    game_params *p;
+    game_state *s;
+    char *id = NULL, *desc, *err;
+    digit *grid;
+    int grade = FALSE;
+    int ret, diff, really_show_working = FALSE;
+
+    while (--argc > 0) {
+        char *p = *++argv;
+        if (!strcmp(p, "-v")) {
+            really_show_working = TRUE;
+        } else if (!strcmp(p, "-g")) {
+            grade = TRUE;
+        } else if (*p == '-') {
+            fprintf(stderr, "%s: unrecognised option `%s'\n", argv[0], p);
+            return 1;
+        } else {
+            id = p;
+        }
+    }
+
+    if (!id) {
+        fprintf(stderr, "usage: %s [-g | -v] <game_id>\n", argv[0]);
+        return 1;
+    }
+
+    desc = strchr(id, ':');
+    if (!desc) {
+        fprintf(stderr, "%s: game id expects a colon in it\n", argv[0]);
+        return 1;
+    }
+    *desc++ = '\0';
+
+    p = default_params();
+    decode_params(p, id);
+    err = validate_desc(p, desc);
+    if (err) {
+        fprintf(stderr, "%s: %s\n", argv[0], err);
+        return 1;
+    }
+    s = new_game(NULL, p, desc);
+
+    grid = snewn(p->w * p->w, digit);
+
+    /*
+     * When solving a Normal puzzle, we don't want to bother the
+     * user with Hard-level deductions. For this reason, we grade
+     * the puzzle internally before doing anything else.
+     */
+    ret = -1;                         /* placate optimiser */
+    solver_show_working = FALSE;
+    for (diff = 0; diff < DIFFCOUNT; diff++) {
+       memcpy(grid, s->grid, p->w * p->w);
+       ret = solver(p->w, grid, diff);
+       if (ret <= diff)
+           break;
+    }
+
+    if (diff == DIFFCOUNT) {
+       if (grade)
+           printf("Difficulty rating: ambiguous\n");
+       else
+           printf("Unable to find a unique solution\n");
+    } else {
+       if (grade) {
+           if (ret == diff_impossible)
+               printf("Difficulty rating: impossible (no solution exists)\n");
+           else
+               printf("Difficulty rating: %s\n", group_diffnames[ret]);
+       } else {
+           solver_show_working = really_show_working;
+           memcpy(grid, s->grid, p->w * p->w);
+           ret = solver(p->w, grid, diff);
+           if (ret != diff)
+               printf("Puzzle is inconsistent\n");
+           else {
+               memcpy(s->grid, grid, p->w * p->w);
+               fputs(game_text_format(s), stdout);
+           }
+       }
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+#endif
+
+/* vim: set shiftwidth=4 tabstop=8: */
diff --git a/unfinished/group.gap b/unfinished/group.gap
new file mode 100644 (file)
index 0000000..de916ba
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,97 @@
+# run this file with
+#   gap -b -q < /dev/null group.gap | perl -pe 's/\\\n//s' | indent -kr
+
+Print("/* ----- data generated by group.gap begins ----- */\n\n");
+Print("struct group {\n    unsigned long autosize;\n");
+Print("    int order, ngens;\n    const char *gens;\n};\n");
+Print("struct groups {\n    int ngroups;\n");
+Print("    const struct group *groups;\n};\n\n");
+Print("static const struct group groupdata[] = {\n");
+offsets := [0];
+offset := 0;
+for n in [2..31] do
+  Print("    /* order ", n, " */\n");
+  for G in AllSmallGroups(n) do
+
+    # Construct a representation of the group G as a subgroup
+    # of a permutation group, and find its generators in that
+    # group.
+
+    # GAP has the 'IsomorphismPermGroup' function, but I don't want
+    # to use it because it doesn't guarantee that the permutation
+    # representation of the group forms a Cayley table. For example,
+    # C_4 could be represented as a subgroup of S_4 in many ways,
+    # and not all of them work: the group generated by (12) and (34)
+    # is clearly isomorphic to C_4 but its four elements do not form
+    # a Cayley table. The group generated by (12)(34) and (13)(24)
+    # is OK, though.
+    #
+    # Hence I construct the permutation representation _as_ the
+    # Cayley table, and then pick generators of that. This
+    # guarantees that when we rebuild the full group by BFS in
+    # group.c, we will end up with the right thing.
+
+    ge := Elements(G);
+    gi := [];
+    for g in ge do
+      gr := [];
+      for h in ge do
+        k := g*h;
+       for i in [1..n] do
+         if k = ge[i] then
+           Add(gr, i);
+         fi;
+       od;
+      od;
+      Add(gi, PermList(gr));
+    od;
+
+    # GAP has the 'GeneratorsOfGroup' function, but we don't want to
+    # use it because it's bad at picking generators - it thinks the
+    # generators of C_4 are [ (1,2)(3,4), (1,3,2,4) ] and that those
+    # of C_6 are [ (1,2,3)(4,5,6), (1,4)(2,5)(3,6) ] !
+
+    gl := ShallowCopy(Elements(gi));
+    Sort(gl, function(v,w) return Order(v) > Order(w); end);
+
+    gens := [];
+    for x in gl do
+      if gens = [] or not (x in gp) then
+        Add(gens, x);
+       gp := GroupWithGenerators(gens);
+      fi;
+    od;
+
+    # Construct the C representation of the group generators.
+    s := [];
+    for x in gens do
+      if Size(s) > 0 then
+        Add(s, '"');
+        Add(s, ' ');
+        Add(s, '"');
+      fi;
+      sep := "\\0";
+      for i in ListPerm(x) do
+        chars := "123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
+        Add(s, chars[i]);
+      od;
+    od;
+    s := JoinStringsWithSeparator(["    {", String(Size(AutomorphismGroup(G))),
+                                   "L, ", String(Size(G)),
+                                   ", ", String(Size(gens)),
+                                   ", \"", s, "\"},\n"],"");
+    Print(s);
+    offset := offset + 1;
+  od;
+  Add(offsets, offset);
+od;
+Print("};\n\nstatic const struct groups groups[] = {\n");
+Print("    {0, NULL}, /* trivial case: 0 */\n");
+Print("    {0, NULL}, /* trivial case: 1 */\n");
+n := 2;
+for i in [1..Size(offsets)-1] do
+  Print("    {", offsets[i+1] - offsets[i], ", groupdata+",
+        offsets[i], "}, /* ", i+1, " */\n");
+od;
+Print("};\n\n/* ----- data generated by group.gap ends ----- */\n");
+quit;