软件工程实践第二次作业

1）Github项目地址：
the address of github

2）PSP 2.1表格：

PSP

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	30	40
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	120	180
Development	开发	300	360
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	20	30
· Design Spec	· 生成设计文档	10	15
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	20	30
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	10	10
· Design	· 具体设计	45	50
· Coding	· 具体编码	60	120
· Code Review	· 代码复审	60	80
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	40	60
Reporting	报告	40	70
· Test Report	· 测试报告	40	60
· Size Measurement	· 计算工作量	5	8
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	30	40
合计		830	1153

3）解决思路描述：

• ①首先，任务描述为：

用程序随机构造出N个已解答的数独棋盘。（根据9×9盘面上的已知数字，推理出所有剩余空格的数字，并满足每一行、每一列、每一个粗线宫（3*3）内的数字均含1-9，不重复。）

根据这个条件的话感觉很简单，即构造一个9*9数组，并根据对应的三个条件确定每个位置上要填的数字。

• ②因为有新增要求如下

2017.9.4 新增要求] 在生成数独矩阵时，左上角的第一个数为：（学号后两位相加）% 9 + 1

所以改变思路，先满足第一行第一个数，再去随机生成其他数字。

4）设计实现过程：

• ①初始化一个9*9数组，每个位置都为0，[0][0]位置置为要求的数字。
• ②先随机生成第一行。
• ③从第二行第一个位置开始迭代，根据对应的三个条件确定数字。
• ④未找到满足条件的数字时，回溯到前一个位置并重新填数。（重点）

5）代码说明：

• ①随机生成第一行及判断输入

int main(int argc,char* argv[])
{
	string ss = argv[2];
	int len = ss.length();
	for (int i = 0; i < len;i++) {
		if (ss[i]<'0' || ss[i]>'9') {
			printf("error input");
			return 0;
		}
		else {
			N = N * 10 + ss[i] - '0';
		}
	}
	freopen("sudoku.txt","w",stdout);
	srand((unsigned)time(NULL));
	sudoku[0][0] = 9;
	for (int i = 1; i<9; i++)
	{
		sudoku[0][i] = i;
	}
	random_shuffle(&(sudoku[0][1]), &(sudoku[0][8]));
	produce_sudoku(1, 0, 1);
	return 0;
}

• ②判断是否满足条件

bool judge(int line,int column,int a,int sudoku[9][9])
{
	int x,y;
	for(int i=0; i<9; i++)//行判断 
	{
		if(sudoku[line][i]==a)
		{
			return false;
		}
	}
	for(int i=0; i<9; i++)//列判断 
	{
		if(sudoku[i][column]==a)
		{
			return false;
		}
	}
	x = (line/3)*3;
	y = (column/3)*3;
	for(int i=x; i<x+3; i++)//九宫格判断 
	{
		for(int j=y; j<y+3; j++)
		{
			if(sudoku[i][j]==a)
			{
				return false;
			}
		}
	}
	return true;
}

• ③依次判断及回溯

void produce_sudoku(int i,int j,int z)
{
	if (j < 0)
	{
		i--;
		j=0;
	}
	if(j>8)//换行 
	{
		i++;
		j=0;
	}
	if(i==9&&j==0)
	{
		for(int k=0; k<9; k++)
		{
			for(int l=0; l<9; l++)
			{
				cout << sudoku[k][l] << " ";
			}
			cout << endl;
		}
		cout<<endl;
		if (--N <= 0)
		{
			exit(0);
		}
	}
	else if (i < 9) //z的作用为防止生成重复矩阵 
	{
		for(int kk=1;kk<9;kk++){
		int n = (z++)%9 + 1;
		if(judge(i,j,n,sudoku))
		{
			sudoku[i][j] = n;
			produce_sudoku(i,j+1,z);//----回溯 ---- 
			sudoku[i][j] =0;//----回溯 ---- 
		}
	}
	} 
}

6）测试运行（DEV）

• ①N=1000：
  

• ②N=10000：
  

7）效能分析（100W）：

报告分析：
时长主要耗在produce_sudoku函数中的回溯过程，代码执行效率和算法有待提高。