Ayuda en funciones,acciones y duda

Buenas, tenia que hacer un sudoku por partes, en la primera era validar el tablero numérico, recibiendo un número entero de 16 digitos, Cada valor representará una posición dentro del tablero numérico 4x4, dividido por cuadrantes en la que no pueda haber número repetidos, en filas, columnas o cuadrantes http://prntscr.com/8pzd7b así estaban divididos los cuadrantes, en el tablero, una cadena válida de 16 dígitos, era una que estuviera comprendida con números entero entre 1 y 4, solo se podía hacer utilizando estructura condicionales ( If, if else, switch) esa parte la logre hacer

Código:

#include <iostream>
using namespace std;

int main () {


	int a,b,c,d,e,f,a11,a12,a13,a14,b11,b12,b13,b14,c11,c12,c13,c14,d11,d12,d13,d14;
	unsigned long long int x;
	bool t=true;

	cout<<"introduzca la cadena"<<endl;
	cin>>x;
	


    a=x/100000000;
	b=x%100000000;
	c=a/10000;
	d=a%10000;
	e=b/10000;
	f=b%10000;
	a11=c/1000;
	c=c%1000;
	a12=c/100;
	c=c%100;
	a13=c/10;
	a14=c%10;
	b11=d/1000;
	d=d%1000;
	b12=d/100;
	d=d%100;
	b13=d/10;
	b14=d%10;
	c11=e/1000;
	e=e%1000;
	c12=e/100;
	e=e%100;
	c13=e/10;
	c14=e%10;
	d11=f/1000;
	f=f%1000;
	d12=f/100;
	f=f%100;
	d13=f/10;
	d14=f%10;
	
		//condicional que evalua que el contenga 16 digitos
		if ((x>99999999999999999 && x<10000000000000000)){
			cout<<"Entrada incorrecta la cadena  debe contener 16 digitos"<<endl;
			t=false;
		}
		else { if (((a11!=1) and (a11!=2)  and (a11!=3)  and (a11!=4))  or // condicional que evalua que la cadena introducida contenga numeros entre 1 y 4
			((a12!=1) and (a12!=2)  and (a12!=3)  and (a12!=4))  or 
			((a13!=1) and  (a13!=2) and (a13!=3)  and (a13!=4))  or  
			((a14!=1) and  (a14!=2) and  (a14!=3) and (a14!=4))  or 
			((b11!=1) and  (b11!=2) and  (b11!=3) and (b11!=4))  or  
			((b12!=1) and  (b12!=2) and  (b12!=3) and (b12!=4))  or  
			((b13!=1) and ( b13!=2) and  (b13!=3) and (b13!=4))  or  
			((b14!=1) and  (b14!=2) and  (b14!=3) and (b14!=4))  or  
			((c11!=1) and  (c11!=2) and  (c11!=3) and (c11!=4))  or  
			((c12!=1) and  (c12!=2) and  (c12!=3) and (c12!=4))  or  
			((c13!=1) and  (c13!=2) and  (c13!=3) and (c13!=4))  or  
			((c14!=1) and  (c14!=2) and (c14!=3)  and (c14!=4))  or 
			((d11!=1) and  (d11!=2) and  (d11!=3) and (d11!=4))  or 
			((d12!=1) and (d12!=2)  and (d12!=3)  and (d12!=4))  or  
			((d13!=1) and  (d13!=2) and (d13!=3)  and (d13!=4))  or  
			((d14!=1) and  (d14!=2) and  (d14!=3) and (d14!=4))){
		        cout<<"Entrada incorrecta, la cadena solo debe poseer digitos entre 1 y 4 "<<endl;
				t=false;}
	else {
					

					
			//condicionales que evaluan cuadrante, filas y columnas que no haya numeros repetidos																


		if ((a11==a12))  {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C1"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos "<<endl;
		cout<<"C1 :"<<
		cout<<"Columna 1:"<< a11<<","<<a12<<endl;
		t=false;}
		
		if ((a11==b11)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C1"<<endl;
		cout<<"Fila 1"<<endl;
		cout<<"digitos repetidos:"<<endl;
		cout<<"C1:"<<a11<<endl;
		cout<<"Fila 1:"<<a11<<","<<b11<<endl;
		t=false;}
		
		if ((a11==b12)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C1"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos "<<endl;
		cout<<"C1:"<<a11<<endl;	
			t=false;}	
		
		if ((a12==b11)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C1"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos "<<endl;
		cout<<"C1:"<<a12<<endl;
		t=false;}	
		
		if ((a12==b12)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C1"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C1:"<<a12<<endl;
		t=false;}
						
		if((b11==b12)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en :"<<endl;
		cout<<"C1"<<endl;
		cout<<"Columna 2"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos en"<<endl;
		cout<<"Columna 2:"<<b11<<","<<b12<<endl;
		t=false;}
		
		if ((a13==a14)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en"<<endl;
		cout<<"C2"<<endl;
		cout<<"Fila 1"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos en "<<endl;
		cout<<"Fila 1 :"<<a13<<","<<a14<<endl;
		t=false;}
		
		if ((a13==b13)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C2"<<endl;
		cout<<"Columna 1"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos en"<<endl;
		cout<<"Columna 1:"<<a13<<","<<b13<<endl;
		t=false;}	
		
		if((a13==b14)) {
		cout<<"Repeticion de digito en:"<<endl;
		cout<<"C2"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos "<<endl;
		cout<<"C2:"<<a13<<endl;
		t=false;}
		
				
		if ((a14==b13)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C2"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos en"<<endl;
		cout<<"C2:"<<a14<<endl;	
		t=false;}		
		
		if ((a14==b14)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C2"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C2:"<<endl;	
		t=false;}		
		
		if ((b13==b14)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C2"<<endl;
		cout<<"Columna 2"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C2:"<<b13<<endl;
		cout<<"Columna 2:"<<b13<<","<<b14<<endl;
		t=false;}
		
						
		if ((c11==c12)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C3"<<endl;
		cout<<"Fila 3"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C3:"<<c11<<endl;
		cout<<"Fila 3"<<c11<<","<<c12<<endl;
		t=false;}
		
		if ((c11==d11)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C3"<<endl;
		cout<<"Columna 1"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C3:"<<c11<<endl;
		cout<<"Columna 1:"<<c11<<","<<d11<<endl;
		t=false;}	
		
		if((c11==d12)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C3"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C3:"<<c11<<endl;
		t=false;}		
		
		if ((c12==d11)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C3"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C13:"<<c12<<endl;
		t=false;}
					
		if ((c12==d12)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C3"<<endl;
		cout<<"Fila 2"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C3:"<<c12<<endl;
		cout<<"Fila 2:"<<c12<<","<<d12<<endl;
		t=false;}				
		
		if((d11==d12)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C3"<<endl;
		cout<<"Columna 4"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos "<<endl;
		cout<<"C3:"<<d11<<endl;
		cout<<"Columna 4:"<<d11<<","<<d12<<endl;
		t=false;}				
		
		if ((c13==c14)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C4"<<endl;
		cout<<"Columna 3"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C4:"<<c13<<endl;
		cout<<"Columna 3:"<<c13<<","<<c14<<endl;
		t=false;}
		
		if ((c13==d13)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C4"<<endl;
		cout<<"Fila 3"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C4:"<<c13<<endl;
		cout<<"Fila 3:"<<c13<<","<<d13<<endl;
		t=false;}		
		
		if ((c13==d14)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en :"<<endl;
		cout<<"C4"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C4:"<<c13<<endl;
		t=false;}		
		
		if((c14==d13)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C4"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos"<<endl;
		cout<<"C4:"<<c14<<endl;
		t=false;}			
		
		if ((c14==d14)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C4"<<endl;
		cout<<"Fila 4"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos "<<endl;
		cout<<"Fila 4:"<<c14<<","<<d14<<endl;
		t=false;}				
		
		if ((d13==d14)) {
		cout<<"Repeticion de digitos en:"<<endl;
		cout<<"C4"<<endl;
		cout<<"Columna 4"<<endl;
		cout<<"Digitos repetidos "<<endl;
		cout<<"C4:"<<d13<<endl;
		cout<<"Columna 4:"<<d13<<","<<d14<<endl;
		t=false;}						
	





}							

	if ((t==true)) { 
	cout<<"solucion valida"<<endl;}
	else 
	{cout<<"Solucion invalida"<<endl;
	}

}						
}

Pero ahora en la segunda, me piden hacer http://prntscr.com/8pznkk, http://prntscr.com/8pznxq, http://prntscr.com/8pzoa8, http://prntscr.com/8pzokypudiendo utilizar, acciones, funciones, ciclos, arreglos, matrices, registro, hice este código ( Aclaro que esta mal, ya que no hace lo que me piden que haga)

Código:

#include <iostream>
using namespace std;

int mat[9][9];


bool ValidarTablero() {//función que valida que el tablero tenga una solucion valida
	
bool ver=true;

int cont=0,c=0;
	
	for(int i=cont+1;i<9;i++) {
		for(int j=0;j<9;j++) {
 		
		if (mat[cont][j]==mat[i][j])
			{if (c>1){{cout<<"Solucion invalida"<<endl;}
				
		ver=false;}
		else 
		{cout<<"Solucion Valida"<<endl;
		ver=true;}
		}
		 }

	cont++;
	
return (ver);
}
}


void MostrarTablero(){//función que muestra el tablero actual
	
	
	
	
	for(int i=0;i<9;i++){
		for(int j=0;j<9;j++){
		
		cout  <<  mat[i][j];
		
		}
	cout<<""<<endl;
	}
	
}




bool ValidarInsercion () {
bool validar=true;
int x,y,n;
 
 cout<<"ingrese la coordenada x"<<endl;
 cin>>x;
 cout<<"ingrese la coordenada y"<<endl;
 cin>>y;
 cout<<"ingrese el valor"<<endl;
 cin>>n;
 for (int i =0; i<9; i++){
 if (mat[x][i]==n || mat[i][y]==n) {
  validar=true;
  break;
}  
if (validar==true){
  cout<<"valor repetido"<<endl;
}
 
return (validar);
}	
}



//accion principal

int main () {
	
int op,op1;
	
	//llena la matriz con puros 0
	for (int i=0; i<9; i++){
	for (int j=0; j<9; j++){
	mat[i][j]=0;
	mat[0][3]=1;
	mat[1][2]=5;
	mat[2][7]=2;
	mat[3][1]=7;
	mat[4][4]=3;
	mat[5][1]=5;
	mat[6][5]=4;
	mat[7][6]=3;
	mat[8][8]=1;
	}
}
	
	
	

	
	
	
	//menu de opciones para la diferente modalidades del juego
	
	cout<<"******MENU******"<<endl;
	cout<<"Eliga la opcion que desea utilizar"<<endl;
	cout<<"1: Cargar Tablero"<<endl;
	cout<<"2: Jugar"<<endl;
	cout<<"3: Salir"<<endl;
	cin>>op;
	
	
	switch(op) {
		
		case 1: 
		break;
		
		case 2:
		cout<<"1: Jugada"<<endl;
		cout<<"2: Mostrar Tablero"<<endl;
		cout<<"3: Validar"<<endl;
		cout<<"4: Regresar"<<endl;
		break;
		cout<<"Jugar"<<endl;
		cout<<"Mostrar tablero"<<endl;
		cout<<"Validar"<<endl;
		cout<<"Regresar"<<endl;
		cin>>op1;
		switch (op1){
			case 1:ValidarInsercion();
			break;
			
			case 2:
			MostrarTablero();
			break;
			
			case 3: 
			ValidarTablero();
			break;
			
		}
			
			
			
			
			
			}
	
	

	
	
	return 0;
	}

Quisiera saber si pudieran examinar esas acciones y funciones que hice y pudieran aclararme en que falle, y la duda es referente me dijeron que hay una formula de saber si un número esta repetido en un cuadrante o fila con una formula matemática ¿Es cierto? como puedo aplicar eso en mi código, espero me puedan ayudar, gracias