Game.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace practice_4th_semester
{

    public class Game
    {
        // пятнашки
        const int Size = 3;
        public int[,] Data { get; set; }
        public Game(int[,] data)
        {
            Data = data;
        }
        public Game(Game original)
            : this((int[,])original.Data.Clone())
        {

        }
        // позволяет получить всевозможные точки на двумерной плоскости с ограничениями
        IEnumerable<Point> Rectangle(int xmin, int xmax, int ymin, int ymax)
        {
            for (int x = xmin; x <= xmax; x++)
                for (int y = ymin; y <= ymax; y++)
                    yield return new Point { X = x, Y = y };
        }
        // возвращает перечисления точек внутри игры
        IEnumerable<Point> GamePoints
        {
            get
            {
                return Rectangle(0, Size - 1, 0, Size - 1);
            }
        }
        // передвигает пустое место на (dx,dy) и возвращает либо null, либо новой экземпляр игры, д/ которой это перемещение осуществимо
        public Game? Move(int dx, int dy)
        {
            var points = GamePoints
                .Where(p => Data[p.X, p.Y] == 0)
                .Where(p => p.X + dx >= 0 && p.X + dx < Size && p.Y + dy >= 0 && p.Y + dy < Size);

            if (points.Count() == 0) return null;
            var point = points.First();

            var newGame = new Game(this);
            newGame.Data[point.X, point.Y] = Data[point.X + dx, point.Y + dy];
            newGame.Data[point.X + dx, point.Y + dy] = Data[point.X, point.Y];
            return newGame;
        }
        // возвращает все игры, в которые можно было прийти из данной
        public IEnumerable<Game> AllAdjacentGames()
        {
            return
                Rectangle(-1, 1, -1, 1)
                    .Where(point => point.X == 0 || point.Y == 0)
                    .Select(point => Move(point.X, point.Y))
                    .Where(game => game != null);
        }

        public override bool Equals(object obj)
        {
            var game = obj as Game;
            return GamePoints
                .All(point => Data[point.X, point.Y] == game.Data[point.X, point.Y]);
        }
        // необходимо для того, чтобы использовать в словари
        public override int GetHashCode()
        {
            return GamePoints
                .Select(point => Data[point.X, point.Y])
                .Aggregate((sum, val) => sum * 97 + val);
        }
        // вывод
        public void Print()
        {
            var str = GamePoints
                .GroupBy(z => z.X)
                .Select(row => row.Select(point => Data[point.X, point.Y].ToString()).Aggregate((a, b) => a + " " + b))
                .Aggregate((a, b) => a + "\n" + b);
            Console.WriteLine(str);
            Console.WriteLine();
        }
    }
}