折角ブログをつくったので，部誌で書いた記事を少し改変してここで再掲したいと思います．
プログラミングを学び始めたときに初心者用の言語としてBrainF*ckが紹介されていたので，それで作った15パズルを紹介します．この言語についてはネットに沢山解説記事が上がっているのでそちらを参照ください．
プログラム 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 ※po=xはポインタの位置がｘ番メモリにあるの意味。最初のメモリは１番メモリとする。 指定されたメモリにパズルの番号＋６６を入力。改行の箇所には１０、空白は０、その他は１ +>+>+>+>++++[>++++<-]+> po=6 [>++++>++++>++++>++++>+> >++++>++++>++++>++++>+> >++++>++++>++++>++++>+> >++++>++++>++++>>+ po=29 <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<-]+ po=6 >+++>++++>+++++>++++++ >------>+>+++++++>++++++++>+++++++++>++++++++++ >------>+>+++++++++++>++++++++++++>+++++++++++++>++++++++++++++ >------>+>+++++++++++++++>++++++++++++++++>+++++++++++++++++ >>------>+>+>+>+>+> ここまで初期設定 po=35 以下ループ ※一旦１を代入しておいてループの部分が飛ばされてしまうのを防ぐ +[- ここから描画処理 マスの先頭へ <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< po=7 全体にー２して出力させることで、空白のメモリをー２＝１２６にし、チルダを出力させる。 --.++>--.++>--.++>--.++>.>> --.++>--.++>--.++>--.++>.>> --.++>--.++>--.++>--.++>.>> --.++>--.++>--.++>--.++>.>> po=31 >>>> po=35 以上。入力へ , 読み込んだ値を３６、３８、４０、４２にコピー [->+>>+>>+>>+<<<<<<<] po=35 入力がAかどうかの判定 >>++++++++++++[-<-------->]<- ３６の値から９７を引く、po=36 >+<[>-<[-]]>[ Aならここを実行、あとは飛ばす po=37 ３８、４０、４２に十分大きな値を入れて負になるのを防ぐ。 >>+++++[<+++++>-] >>+++++[<+++++>-] >>+++++[<+++++>-] po=43 <<<<<<<<<< po=33 [<] パズルの空白の位置まで移動 <-[ 空白の左隣が１じゃないならここを実行 [>+<-]>+<] 左隣の値を空白に移動 +>[<-]>>>[>] もし空白だったところの左隣が１だったら、現在０になっているので、そのときのみ１を足して元に戻す po=35 >>-] ３７番を０にする 以上、Aの判定 Dの判定 >>++++++++++[-<---------->]< po=38 >+<[>-<[-]]>[ po=39 >>+++++[<+++++>-] po=41 >>+++++[<+++++>-] po=43 <<<<<<<<<[<] >----------[ [<+>-]<++++++++++>] ++++++++++<[>----------]>>[>] >>>>-] if po 38 = d now po=39 Sの判定 >>+++++++++++[-<---------->]<----- po=40 minus115 >+<[>-<[-]]>[ po=41 >+++++<<<<<<<<[<] >>>>>>-[ [<<<<<<+>>>>>>-]<<<<<<+>>>>>>] +<<<<<<[>>>>>>-]>[>] >>>>>>-] if po 40 = s now po=41 Wの判定 >>+++++++++++[-<---------->]<--------- po=42 minus119 >+<[>-<[-]]>[ po=43 <<<<<<<<<[<] <<<<<<-[ [>>>>>>+<<<<<<-]>>>>>>+<<<<<<] +>>>>>>[<<<<<<-]>[>] >>>>>>>>-] if po 42 = w now po=43 <<<<<<<< po=35 出入力へループ +]
概要 A～Nはそれぞれ１～１５に対応し、?が空白となっております。操作はBrainFckの入力パネルにw(半角)を入力することで空白に対応する部分が上に、a,s,dも同様にそれぞれ左、下、右に動きます。 ck製である以上、以下の欠陥があります。
シャッフル機能がないです。なんか適当に文字入力してもらうのも考えましたが、面d(ry
インタプリタによっては、入力してもまた入力ウィンドウがでる無限ループに入ります。
メモリの割り振り 使用したメモリの数は４３です。下に主な用途を書きますが、この言語の特性上このほかにメモリをいろいろ使いまわします．例えば３５、３６はパズルの描画のために「６３」を一時的に作るために使われます。
メモリの位置
主な用途
備考
１～３４
パズルのマスに対応
なぜ３４マスもあるかは後述
３５
キーの入力値を一時格納
すぐに３６,３８,４０,４２にコピー
３６,３７
Aが入力された時の判定
以下、４２,４３までそれぞれD,S,Wに対応
初期設定 まず、マスの状況を保存する部分をはじめに１５パズルの揃った状況に設定します。ここで、本来の１６マスよりも大幅に多い３４個のメモリを使う理由ですが、下のように４×４のマスを６×６に拡張したためです（いわゆる番兵の設置）。
入力キーの判定、移動処理 この後、入力待ちの状態にし、３５番メモリにそれを8ビットの整数で代入させ、それを４箇所にコピーします（コピー元は消えちゃいます）。入力が予想される値はa(９７),d(１００),s(１１５),w(１１９) {括弧内は文字コードの１０進数値}で、まず文字コードの値が若い順に処理します。コピーした値のうち１つから９７を引き、０になるかを判定します。（この判定の書き方はこちら をパクらせていただきました。）もし０ならさっきコピーした残りの値に十分大きな値を足しておいて（別の値の判定で９７より大きい値を引いて負にさせないため）、パズルの移動にかかります。といっても１～３４のメモリの中で０になっている値とその左隣の値を交換するだけなので単純です。ただし、空白の左隣がパズルの４×４マスの外（つまり値が１）なら、その移動は実行しません。
この処理をd,s,wでも行います。
描画 移動処理が終われば描画するだけですが、これはマスの状態が記録されてるメモリに６３を足して出力する(Aの文字コードの値は６５)だけなので大したことないです。３５、３６番メモリ（このとき、値は常に０です）に６３をあらかじめ作っておき、一気に該当のメモリに足したあと順に出力します。このとき、パズルの４*４のマスの右の外にある列に対応するメモリの値は１０にして改行を出力させます。
あとはメモリの値を元に戻してループさせるだけです。
まとめ 今思うとよくこんな面倒なものを作ったなあと思いました。この時期にNP性の証明とか書かせてたらチューリングマシンの動作をきちんと書いてたかもしれません。
