软件工程实践2017第二次作业

Github：sudoku

项目相关要求

利用程序随机构造出N个已解答的数独棋盘 。

输入

数独棋盘题目个数N（N在0和1000000之间）

输出

随机生成N个不重复的已解答完毕的数独棋盘，并输出到sudoku.txt中。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。

思路与代码

一暑假没碰过代码的我，在暑假结束前一周看到了这个作业题目，脑子里想起来的就是大一的时候敲得八皇后和马遍历的题目，比较类似，都是关于递归回溯的算法。大致思路就是给每个格子试不同的数，找到符合条件的填下，如果不可以的就回到前一个，换一个数再试试，不行再回溯，于是有了下面的代码：

int count=0;//统计输出了多少数独 
void sudoku(int i,int j)
{
	for(int x=1;x<=9;x++)//给每个格子都试9个数 
	{
		if(check(i,j,x)==1)//如果可以 
		{
			board[i][j]=x;//就赋值 
			if(i==8&&j==8)//如果填满了，就输出 
			{
				print();
				count++;
				if(count>=N) exit(-1);
				return;//输出还没到N个，就继续返回试其他数 
			}
			if(j==8)//如果当前位置是某一行最后一个，就跳到下一行第一个 
			{
				sudoku(i+1,0);
			}
			else//不然就跳到下一个 
			{
				sudoku(i,j+1);
			}
		}
	}
	board[i][j]=0;
	return ;//这个格子没有一个数符合，就返回上一个格子 
} 

下面是判断这个格子是否可以这个数的check函数：

int check(int row,int col,int num)//判断是否能放 
{
	for(int i=0;i<9;i++)//判断列有没相同的 
	{
		if(board[i][col]==num)return 0;
	}
	for(int j=0;j<9;j++)//判断行有没相同的 
	{
		if(board[row][j]==num)return 0;
	}
	int x=row/3,y=col/3;
	x=3*x;
	y=3*y;
	for(int i=0;i<3;i++)//检查小九宫格 
	{
		for(int j=0;j<3;j++)
		{
			if(board[x+i][y+j]==num)return 0;
		}
	}
	return 1;
}

生成100W个数独大概要52秒左右
生成的结果输出到sudoku.txt

性能分析

用VS自带的性能分析器进行分析，测试的生成的数独为10W个：

PSP

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	800	1000
Development	开发
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	120	130
· Design Spec	· 生成设计文档	0	0
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	0	0
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	60	60
· Design	· 具体设计	90	120
· Coding	· 具体编码	270	330
· Code Review	· 代码复审	60	60
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	90	90
Reporting	报告
· Test Report	· 测试报告	120	110
· Size Measurement	· 计算工作量	30	30
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	60	60
合计		900	1050

反思与总结

这次代码虽然思路简单，但是递归实现起来理解的意思确实很复杂，因为好久没敲这类题，已经忘记了当时如何理解递归。经过一番痛苦挣扎（把之前八皇后和马遍历的代码翻出来温习了一下），总算有点想明白，递归就是层层递归，就像一颗树一样，从根节点递归到子节点，子节点行不通，return会根节点从旁路走。其实我还想了一种方法（其实是网上看到的），就是把九宫格分成九个独立的宫，因为每个宫都会有1-9九个数字，所以就按数字来放，比如先把1排进每个宫，接着放2，以此类推，而且在放头尾两个数的时候完全不用回溯，我觉得应该会减少代码运行复杂度，我也尝试的敲了下，奈何学艺不精没有成功，于是就选了这种普通的方法。这很反映了我现在的代码能力很弱，需要加强咯。