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今天的计算和拼图如下：

C语言实现1：初始化

初始化看上去还是比较简单的。按照上面所分析的，我们先把4个有8种变体的方块放在前面，有4种变体的方块放在中间，有2种变体的方块放到最后，并且按这样的顺序命名。

图8：8种方块的命名

代码如下：

char cA[8][4][4]={  {{'A','A','A','-'},{'-','A','A','-'},{'-','-','-','-'},{'-','-','-','-'}},  {{'B','B','B','B'},{'-','-','-','B'},{'-','-','-','-'},{'-','-','-','-'}},{{'C','C','C','C'},{'-','-','C','-'},{'-','-','-','-'},{'-','-','-','-'}},{{'D','-','-','-'},{'D','D','-','-'},{'-','D','-','-'},{'-','D','-','-'}},{{'E','E','-','-'},{'-','E','-','-'},{'-','E','E','-'},{'-','-','-','-'}},    {{'F','F','F','-'},{'F','-','F','-'},{'-','-','-','-'},{'-','-','-','-'}},{{'G','G','G','-'},{'G','-','-','-'},{'G','-','-','-'},{'-','-','-','-'}},{{'H','H','H','-'},{'H','H','H','-'},{'-','-','-','-'},{'-','-','-','-'}}};

代码段1：初始化8个方块代码

注：限于篇幅，并且让读者也有参与这个过程，代码并没有把全部代码都显示出来。需要读者在阅读之后自己补充完整。

C语言实现2：生成8种变体

我们先来分析8种变体之间数组的相互关系。

先来看顺时针旋转90度的情况（如下图）：

图9：顺时针旋转90度的图示

由上图，我们可以推论出变换的式子为（i,j)→(3-j,i)。有兴趣读者也可以验证一下，这个式子是否满足其他几行的变换。

代码如下（非最优化，在所有规律都试过之后，会有更合适的方式）：

//顺时针旋转90度
//非最优化代码示范
for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<4;j++){for(k=0;k<4;k++){b[6][i][j][k]=cA[i][3-k][j];}//k}//j}//i

代码段2：顺时针旋转90度

这时候，为了便于区分原始方块数组和变体方块数组，我们需要另外再建一个数组来存放这些变体（也可以用同一个数组，以节省内存使用，但对于本文的读者来说，建议分开操作，以便于不发生混淆）。

再来看顺时针180度旋转的情况：

图10：顺时针旋转180度的图示

代码段以上述类似。因非最优化代码，本处不再赘述。

笔者在用类似的方式做完各种之后，发现已经分不出来这8种是不是出现重复或者是否准确。于是，就把这8条式子列在了一起，然后，发现有重复的。然后，也发现了在数学上的简单规律。

有兴趣的读者可以暂停一下，自己先尝试一下，体验一下自己在复杂的情况下发现简单规律的快乐。

以下是根据找到的规律。一次性把8个变体全部创建出来的代码。

///creat 8 martinchar b[8][8][4][4];int iMax=3;for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<4;j++){//printf("tag[%d][%d]:",i,j);for(k=0;k<4;k++){//printf("cA[%d][%d][%d]=%c\n",i,j,k,cA[i][j][k]);b[0][i][j][k]=cA[i][j][k];b[1][i][j][k]=cA[i][j][iMax-k];b[2][i][j][k]=cA[i][iMax-j][k];b[3][i][j][k]=cA[i][iMax-j][iMax-k];b[4][i][j][k]=cA[i][k][j];b[5][i][j][k]=cA[i][k][iMax-j];b[6][i][j][k]=cA[i][iMax-k][j];b[7][i][j][k]=cA[i][iMax-k][iMax-j];}//k}//j}//i

代码段3：创建8个变体的普通代码

这还不算是最优化的代码，但暂时这样放着。因为后面还会针对不同方块实际有多少个变体来进一步优化，减少计算量（可以缩小为1/16）。

C语言实现3：规整化

按之前的第7个分析，变体不出现在左上角，会出现难以进行插入比较的困难。因此需要将靠左的空列和靠上的空行都清除掉。我们来分析一下如何确定。

图11：规整化图示

在数组里面，移动方块是很容易的，稍微有点难度的是怎么判断要移动多少格。

我们可以采用计数的方式，具体是这样：

对于列来说，用for循环计算每一列有多少个空格，等于4个空格的，就确认是空列，移动的列数加1，如果不是等于4的，就不是空列，不需要移动。（行的情况类似，不赘述。）

但还要注意的一点，A方块翻面后，再旋转180度之后（图12），也一样有空列。

图12：虽然有空列，但不需要处理的情形

但很明显，对于这个空列来说，这并不需要移动。所以，简单的按空行/列就移动，这是不可取的。还要有技巧。

具体实现的代码如下：

做规整计算for(ib=0;ib<8;ib++){ for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<4;j++){xem[j]=0;for(k=0;k<4;k++){if(b[ib][i][j][k]=='-'){xem[j]++;}//if}}
/test xem//xmv=0;if(xem[0]==4){xmv++;if(xem[1]==4){xmv++;if(xem[2]==4){xmv++;}}}//if//move-1for(j=0;j<(4-xmv);j++){//printf("cA[%d]:\n",i);for(k=0;k<4;k++){                 b[ib][i][j][k]=b[ib][i][j+xmv][k];}//for k}//for j//move-2:fill the emptyfor(j=4-xmv;j<4;j++){//printf("cA[%d]:\n",i);for(k=0;k<4;k++){                 b[ib][i][j][k]='-';}//for k}//for j  //printend 1/the 2  for(k=0;k<4;k++){yem[k]=0;for(j=0;j<4;j++){if(b[ib][i][j][k]=='-'){yem[k]++;}//if}
//      printf("yem[%d]:%d\n",k,yem[k]);}/test yem//ymv=0;if(yem[0]==4){ymv++;if(yem[1]==4){ymv++;if(yem[2]==4){ymv++;}}}//if//move-1for(k=0;k<(4-ymv);k++){//printf("cA[%d]:\n",i);for(j=0;j<4;j++){                  b[ib][i][j][k]=b[ib][i][j][k+ymv];}//for k}//for j//move-2:fill the emptyfor(k=4-ymv;k<4;k++){//printf("cA[%d]:\n",i);for(j=0;j<4;j++){                 b[ib][i][j][k]='-';}//for k}//for jend of order}//i}//ib
printf("the second part is over!they are ordered.\n");

代码段4：规整化计算

（注：从分析到代码实现中间有点小的脱节，这是故意为之，目的是让读者自己去思考一下，然后，再看代码是如何实现的。）