软件工程实践2019第三次做业

时间  2020-08-02
标签 软件 工程 实践 第三次 繁體版
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GitHub项目地址：

个人github项目连接：https://github.com/54zhazhahui/131700114css

需求

实现一个命令行程序，不妨称之为Sudoku。git

百度百科简介：

数独盘面是个九宫，每一宫又分为九个小格。在这八十一格中给出必定的已知数字和解题条件，利用逻辑和推理，在其余的空格上填入1-9的数字。使1-9每一个数字在每一行、每一列和每一宫中都只出现一次，因此又称“九宫格”。github

具体任务：

如今咱们想一步一步来，完成从三宫格到九宫格的进阶；完成三宫格和其余博客任务，就算过了初级考核，其余的算升级。具体各阶规则以下：函数

三宫格：盘面是33。使1-3每一个数字在每一行、每一列中都只出现一次，不考虑宫； 四宫格：盘面是22四个宫，每一宫又分为22四个小格。使1-4每一个数字在每一行、每一列和每一宫中都只出现一次； 五宫格：盘面是55。使1-5每一个数字在每一行、每一列中都只出现一次，不考虑宫； 六宫格：盘面是23六个宫，每一宫又分为32六个小格。使1-6每一个数字在每一行、每一列和每一宫中都只出现一次； 七宫格：盘面是77。使1-7每一个数字在每一行、每一列中都只出现一次，不考虑宫； 八宫格：盘面是42八个宫，每一宫又分为24八个小格。使1-8每一个数字在每一行、每一列和每一宫中都只出现一次； 九宫格：盘面是33九个宫，每一宫又分为3*3九个小格。使1-9每一个数字在每一行、每一列和每一宫中都只出现一次； 性能

PSP表格

<style type="text/css"> .tg {border-collapse:collapse;border-spacing:0;} .tg td{font-family:Arial, sans-serif;font-size:14px;padding:10px 5px;border-style:solid;border-width:1px;overflow:hidden;word-break:normal;border-color:black;} .tg th{font-family:Arial, sans-serif;font-size:14px;font-weight:normal;padding:10px 5px;border-style:solid;border-width:1px;overflow:hidden;word-break:normal;border-color:black;} .tg .tg-0pky{border-color:inherit;text-align:left;vertical-align:top} </style>学习

<table class="tg"> <tr> <th class="tg-0pky">PSP2.1</th> <th class="tg-0pky">Personal Software Process Stages</th> <th class="tg-0pky">预估耗时（分钟）</th> <th class="tg-0pky">实际耗时（分钟）</th> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Planning</td> <td class="tg-0pky">计划</td> <td class="tg-0pky">10分钟</td> <td class="tg-0pky">5分钟</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Estimate</td> <td class="tg-0pky">估计这个任务须要多少时间</td> <td class="tg-0pky">36小时</td> <td class="tg-0pky">48小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Development</td> <td class="tg-0pky">开发</td> <td class="tg-0pky">4小时</td> <td class="tg-0pky">6小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Analysis</td> <td class="tg-0pky">需求分析 (包括学习新技术)</td> <td class="tg-0pky">2小时</td> <td class="tg-0pky">6小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Design Spec</td> <td class="tg-0pky">生成设计文档</td> <td class="tg-0pky">2小时</td> <td class="tg-0pky">4小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Design Review</td> <td class="tg-0pky">设计复审</td> <td class="tg-0pky">2小时</td> <td class="tg-0pky">1小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Coding Standard</td> <td class="tg-0pky">代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)</td> <td class="tg-0pky">1小时</td> <td class="tg-0pky">4小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Design</td> <td class="tg-0pky">具体设计</td> <td class="tg-0pky">1小时</td> <td class="tg-0pky">1小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Coding</td> <td class="tg-0pky">具体编码</td> <td class="tg-0pky">2小时</td> <td class="tg-0pky">1小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Code Review</td> <td class="tg-0pky">代码复审</td> <td class="tg-0pky">2小时</td> <td class="tg-0pky">30分钟</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Test</td> <td class="tg-0pky">测试（自我测试，修改代码，提交修改）</td> <td class="tg-0pky">2小时</td> <td class="tg-0pky">8小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Reporting</td> <td class="tg-0pky">报告</td> <td class="tg-0pky">1小时</td> <td class="tg-0pky">1小时</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Test Repor</td> <td class="tg-0pky">测试报告</td> <td class="tg-0pky">30分钟</td> <td class="tg-0pky">10分钟</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Size Measurement</td> <td class="tg-0pky">计算工做量</td> <td class="tg-0pky">10分钟</td> <td class="tg-0pky">20分钟</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">Postmortem &amp; Process Improvement Plan</td> <td class="tg-0pky">过后总结, 并提出过程改进计划</td> <td class="tg-0pky">30分钟</td> <td class="tg-0pky">45分钟</td> </tr> <tr> <td class="tg-0pky">合计</td> <td class="tg-0pky"></td> <td class="tg-0pky">19.2小时</td> <td class="tg-0pky">33.2小时</td> </tr> </table> # 解题思路 看完题目要求以后，我就本身动手画了了一个九宫格。在作题目的过程当中，我慢慢体会到解题的思路。基本上就是，排查一个空可能填的数，当只剩下一种可能的时候就能够填了。可是有时候可能有两种或者更多的可能值，这就须要咱们去试探了。由于题目比较简单，思路也很快就出来了。用正常的搜索+递归，就能把题目要求的惟一解（标准）数独算出来。比较难的就须要咱们去试探了。据说有道史上最难的数独，只有最聪明的人才能解出来，但愿个人程序能够算出来。 # 源代码 先看一下主函数吧。这个文件输入输出我整整搞了两天，最后发现两个问题。一个是vs2017创建项目的时候，应该选择创建Windows控制台应用程序。还有一个问题就是input.txt和output.txt写成input.txt.txt和output.txt.txt。讲真的，我自闭了，心态被搞崩了。看了好多资料，用了无数的方法都不行。最后能够实现的那一刻，内心舒服了好多。 **主函数** ``` int main(int argc, char** argv) { int i, j; ifstream ifp; ofstream ofp; m = atoi(argv[2]);//宫阶数 n = atoi(argv[4]);//盘面数 choosemn(); ifp.open(argv[6]); if (!ifp.is_open())//判断文件是否成功打开 cout << "文件打开失败" << endl; ofp.open(argv[8]); if (!ofp.is_open()) cout << "文件打开失败" << endl; while (n > 0) { resetmay(); for (i = 0; i < m; i++)//输入数独盘面 { for (j = 0; j < m; j++) { ifp >> a[i][j].num; } } inputsign(); scansign();测试

for (i = 0; i < m; i++)//输出解出的数独
	{
		for (j = 0; j < m; j++)
		{
			if (j < (m - 1))
				ofp << a[i][j].num << " ";
			else
				ofp << a[i][j].num;
		}
		ofp << endl;
	}
	ofp << endl;
	n--;
}
return 0;

}ui

**结构体定义数据**

struct number //每一个数的结构体 sa { int sign;//定义一个标记,表示这个数还有几种可能的取值 int maybe[9] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };//定义num的可能取值 int num;//定义num的肯定值 }a[9][9];编码

### 核心代码
核心代码是两个函数，一个**惟一值函数**，一个**排查函数**。

 **惟一值函数**

void onlyone(int i, int j)//这个函数是把惟一解求出来； { for (int k = 0; k < line; k++) //惟一解在maybe里面 { if (a[i][j].maybe[k] != 0) { a[i][j].num = a[i][j].maybe[k]; a[i][j].maybe[k] = 0; a[i][j].sign = 0; del(i, j); break; } } }spa

**排查函数**

void deletehl(int i, int j) { for (int k = 0; k < line; k++)//把同一行的sign减一，把maybe的可能取值变零 { if (a[i][k].maybe[a[i][j].num - 1] != 0)//若是不等0，说明还没去掉这个可能； //等0的话，说明前面已经去掉了，sign不用再减一了； { a[i][k].maybe[a[i][j].num - 1] = 0; a[i][k].sign--; if (a[i][k].sign == 1) { onlyone(i, k); } }//把同一行的相同可能值删掉

if (a[k][j].maybe[a[i][j].num - 1] != 0)
	{
		a[k][j].maybe[a[i][j].num - 1] = 0;
		a[k][j].sign--;
		if (a[k][j].sign == 1)
		{
			onlyone(k, j);
		}
	}//把同一列的相同可能值删掉 
}

}

void deletegong(int i, int j) { //宫的首地址计算 //x,y；这个宫的首个数的地址为a[x][y] ; int x, y; x = (i / gongrow) * gongrow; y = (j / gongline) * gongline; for (int gi = 0; gi < gongrow; gi++) for (int gj = 0; gj < gongline; gj++)//把同一宫的sign减一，把maybe【num】的取值变零 { if (a[gi + x][gj + y].maybe[a[i][j].num - 1] != 0) { a[gi + x][gj + y].maybe[a[i][j].num - 1] = 0; a[gi + x][gj + y].sign--; if (a[gi + x][gj + y].sign == 1) { onlyone(gi + x, gj + y); } } } }

惟一值函数就是当一个空的可能性只有一种的时候，就能够填入了。
排查函数就是把同一列或同一行或同一宫的，已存在的值的可能性排除掉。
### 数据测试
下面是5和6宫格的数据测试结果
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1797348/201909/1797348-20190925220600589-545168212.png)
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1797348/201909/1797348-20190925220640289-1100503425.png)
### 性能分析
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1797348/201909/1797348-20190925223552849-1785591570.png)
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1797348/201909/1797348-20190925223640034-1913736679.png)
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1797348/201909/1797348-20190925223659569-995779287.png)


###总结
此次做业花了我很长的时间，可是也是收获满满。好比说学会了在github上传代码，还有vs2017的使用，还有文件输入输出！！！在写做业的过程当中遇到了不少困难，不少bug，不少意想不到的问题，当是经过本身的努力，一步步攻克过来，最后成功解决。我以为这个过程才是最重要的，也是我此次最大的收获。
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