Problem:
すべての数は６１７４に通ず

0 から 9 の数字からなる四桁の数 N に対して以下の操作を行う。

N の桁それぞれの数値を大きい順に並べた結果得た数を L とする

N の桁それぞれの数値を小さい順に並べた結果得た数を S とする

差 L-S を新しい N とする(1回分の操作終了)

新しい N に対して 1. から繰り返す

このとき、全桁が同じ数字(0000, 1111など)である場合を除き、あらゆる四桁の数はいつかは 6174になることが知られている。例えば N = 2012の場合

       1回目 (N = 2012): L = 2210, S = 0122, L-S = 2088

       2回目 (N = 2088): L = 8820, S = 0288, L-S = 8532

       3回目 (N = 8532): L = 8532, S = 2358, L-S = 6174

となり、3 回の操作で 6174 に到達する。

0 から 9 の数字からなる四桁の数が与えられたとき、何回の操作で 6174 に到達するか計算するプログラムを作成して下さい。

入力

入力は複数のデータセットからなる。入力の終わりは 0000 が１つの行で示される。各データセットは以下の形式で与えられる。

N

データセットは１行であり、N (1 ≤ N ≤ 9999) は四桁の数を示す。N < 1000 の場合は上の桁は 0 で埋められている。

データセットの数は 10000 を超えない。

出力

各データセットごとに何回の操作で 6174 に到達したかを１行に出力する。ただし全桁が同じ数字である数が入力として与えられた場合は NA と出力する。

入力例

6174
2012
3333
0000

出力例

0
3
NA

Solution in C (judge verdict: Time Limit Exceeded)

// Aizu Vol-2 0259: All Numbers Lead to 6174
// 2017.8.6

#include <stdio.h>
#include <string.h>

char *gets();
char buf[50], *p;
char max[4], min[4];

int t[10];

void dec(void)
{
	int i, ca = 0;
	for (i = 3; i >= 0; i--) {
		if (max[i] >= min[i] + ca) buf[i] = max[i] - min[i] - ca, ca = 0;
		else buf[i] = 10 + max[i] - min[i] - ca, ca = 1;
	}
}

int main()
{
	int i, j, k, ans;

	while (1) {
		gets(p = buf);
		if (!strncmp(p, "0000", 4)) break;
		if (!strncmp(p, "6174", 4)) { puts("0"); continue; }
		memset(t, 0, sizeof(t));
		for (i = 0; i < 4; i++) t[*p++ - '0']++;
		for (i = 0; i < 10; i++) if (t[i] == 4) { puts("NA");  continue; }

		ans = 0;
		while (1) {
			ans++;
			for (i = 9, j = 0; j < 4; i--) {
				if (t[i] > 0) {
					for (k = 0; k < t[i]; k++) max[j++] = i;
				}
			}
			for (i = 0, j = 0; j < 4; i++) {
				if (t[i] > 0) {
					for (k = 0; k < t[i]; k++) min[j++] = i;
				}
			}
			dec();
			if (buf[0] == 6 && buf[1] == 1 && buf[2] == 7 && buf[3] == 4) break;
			memset(t, 0, sizeof(t));
			for (i = 0; i < 4; i++) t[buf[i]]++;
		}
		printf("%d\n", ans);
	}
	return 0;
}