软件工程实践2019第三次作业
1.Github项目地址
https://github.com/s031702143/031702143?files=1
（若超链接不行麻烦自己复制网址进去......）
2.PSP表格
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预估耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 30 | 50 |
| Estimate | 估计这个任务需要多少时间 | 60 | 120 |
| Development | 开发 | 240 | 380 |
| Analysis | 需求分析 (包括学习新技术) | 60 | 500 |
| Design Spec | 生成设计文档 | 60 | 300 |
| Design Review | 设计复审 | 30 | 120 |
| Coding Standard | 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 60 | 420 |
| Design | 具体设计 | 120 | 360 |
| Coding | 具体编码 | 60 | 360 |
| Code Review | 代码复审 | 120 | 180 |
| Test | 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 120 | 180 |
| Reporting | 报告 | 30 | 60 |
| Test Repor | 测试报告 | 30 | 30 |
| Size Measurement | 计算工作量 | 30 | 20 |
| Postmortem & Process Improvement Plan | 事后总结, 并提出过程改进计划 | 15 | 50 |
| 合计 | 1065 | 3130 |
3.思路描述
按照平时玩数独的过程来进行求解，即根据游戏规则来完成。a[i][j]同一行同一列同一块若出现了x，则这一块不填x。直到所有宫格填完为止。
可以只根据这样的思路简单的构造函数、数组来求解，但还可以利用递归回溯的方法。
4.设计实现过程。设计包括代码如何组织，比如会有几个类，几个函数，他们之间关系如何，关键函数是否需要画出流程图？单元测试是怎么设计的？
代码设计中，先面向对象构造格子的类或九宫格的类。之后设计所需要的数据变量成员和成员函数。比如行检索，列检索和块检索，填入数字的函数，宫格类型的变量等等。
而我初始的想法就是对宫格二重循环，不停进行三种检索（当然，已经存了非零数字的方块不用检索），若某方块只剩下一种能填的可能，则填入这唯一的可能，若某个数字在同行同列同块的其他位置已经出现，则必然不可能填这种数字。
5.记录在改进程序性能上所花费的时间，描述你改进的思路。
在第一种想法时的改进有：在适当地时候进行continue循环或break循环，避免重复的执行不必要的步骤，还有对应每个方块用一个a[10]每个位置为0或1来决定能否存放下标i。
之后发现程序运行仍然不尽人意，于是进行思考、查阅资料，利用递归的算法来解决问题。这重新思考让我又花了很多的时间。
6.代码说明，并解释思路与注释说明。
几个主要的变量或函数。
int arr[9][9] = { 0 };
bool sign = false;
int type;
bool Check(int,int);
int bianli(int);
void _type(int x)
{
type = x; //写入宫格格式
}
void get_int(int, int, int); //一次次读取，写入数组
int out_int(int, int);
void _false()
{
sign = false; //每次完成宫格，要将其标志位还原为0,表示未填好
}
将txt文本中的数据转换成字符数据存储在字符串in中。
之后每次循环从中提取出m*m个非' '、非'
'字符，利用num=c-'0'将字符转换成数字存放进宫格。
string str = " ";
string in = " "; //in用来存放input
{
// 接下来 从文件中读取数据
fstream ifs; //打开input 将内容存进in字符串
ifs.open("input.txt", ios::in);
if (!ifs) {
cout << "open file fail!" << endl;
return 1;
}
while (getline(ifs, str, ' '))
{
in = in + str;
}
ifs.close(); //打开input文件后关闭
};
递归的思想
//递归填入数字
int grid::bianli(int n)//用递归来解决数独
{
if (sign) return 1;
if (n >= type * type)
{
sign = true;
return 1;
}
if (arr[n / type][n % type] != 0)
{
bianli(n + 1);
}
else
{
for (int i = 1; i <= type; i++) //i从1到9一次尝试
{
if (Check(n, i) == true) //成功则填入i,进行下一次搜索
{
arr[n / type][n % type] = i;
bianli(n + 1);
if (sign == true) return 1;
arr[n / type][n % type] = 0; //不成功，把当前位还原为零，再次进行bianli(n)
}
}
}
}
用来判断第n个格子中填入数字key是否合法，如99宫格中左上角的宫格为第0个，99宫格中右下角位第80个。
返回true代表填入合法，在继续执行递归。
bool Check(int n, int key)
{
/*判断第n宫格所在行是否合法 */
for (int i = 0; i < type; i++)
{
/* j为第n宫格的行 */
int j = n / type;
if (ge[j][i] == key) return false;
}
/* 判断第n宫格所在列是否合法 */
for (int i = 0; i < type; i++)
{
/* j为第n宫格的列 */
int j = n % type;
if (ge[i][j] == key) return false;
}
/*x为第n宫格所在小m宫格左上角的行*/
/*y为第n宫格所在小m宫格左上角的行*/
int x = 0, y = 0;
switch (type) /* 判断n所在的小宫格是否合法，对于四宫格六宫格八宫格九宫格，模式一样但参数不同*/
{
case'4': {
x = n / 4 / 2 * 2;
y = n % 4 / 2 * 2;
for (int i = x; i < x + 2; i++)
for (int j = y; j < y + 2; j++)
if (ge[i][j] == key) return false;
}; break;
case'6': {
x = n / 6 / 2 * 2;
y = n % 6 / 3 * 3;
for (int i = x; i < x + 2; i++)
for (int j = y; j < y + 3; j++)
if (ge[i][j] == key) return false;
}; break;
case'8': {
x = n / 8 / 4 * 4;
y = n % 8 / 2 * 2;
for (int i = x; i < x + 4; i++)
for (int j = y; j < y + 2; j++)
if (ge[i][j] == key) return false;
}; break;
case'9': {
x = n / 9 / 3 * 3;
y = n % 9 / 3 * 3;
for (int i = x; i < x + 3; i++)
for (int j = y; j < y + 3; j++)
if (ge[i][j] == key) return false;
}; break;
default:
break;
}
/* 全部合法，返回正确 */
return true;
}
void grid::get_int(int x, int y, int num)
{
arr[x][y] = num; //将值输入给数组
}
int grid::out_int(int i, int j)
{
return arr[i][j]; //用来输出私有成员
}
有几个盘面则执行几次。
下面是执行结果：三至九阶
对于只有单独解的普通的数独（三至九阶），这个程序都能在较短时间内完成。但是对于多解的数独，程序只会输出一个解，这是因为一个解也是解，对于程序来说，只要完成某个方格，程序就会将n+1,进行下一个方格的求解，最后所有格都填完，回溯完成，程序结束。如下：
但这个数独的解有以下两种
1 2 4 5 3
4 1 3 2 5
5 4 1 3 2
2 3 5 1 4
3 5 2 4 1
1 2 4 5 3
4 1 3 2 5
5 4 1 3 2
2 3 5 4 1
3 5 2 1 4
并且此程序无法判断无解的情况。（改进方案以后尝试）
7.心路历程与收获
以前不是很经常打代码，而且知难而退，这次碰到题目对我来说挺难的，但是我一直在坚持打（实话）。好几天打到半夜三点（虽然还是打不出，切确的说是打出来，运行开在了程序执行递归那个地方），虽然自己水平不怎么样，最后的结果也还是不怎么样。有一个重要的改变与发现是：以前碰到不会的，我就有点敷衍了，这次我会努力去克服，我会去查我不会的东西，我会去问厉害的同学，我会去了解那些函数、参数各种东西。我知道了主函数还有参数，我知道了如何用c++打开txt、生成txt。以后我会去查我不会的东西并做好笔记，并且我知道接下来这段时间我应该要去学习输入输出流、更好地学习类与对象。