第二次作业——个人项目实战(Sudoku)
2017-09-10 17:43
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Github:Sudoku
输入
数独棋盘题目个数N
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,输出格式见下输出示例。
输入示例
输出示例
做过哪些尝试: 从github下载gtest的解决方案查看配置,换过无数次VS版本。
收获: VS各个版本的功能有所不同, VS compare,最终选择Visual Studio Enterprise 2015
做过哪些尝试: 使用其他扩展,但没找到一个扩展可以分析VS所托管的单元测试。
收获: 切回Visual Studio Enterprise 2015, 成功分析覆盖率
做过哪些尝试: 各种Google,猜想:如果需要配置持续集成,必须使用gtest等VS以外的单元测试框架,于是放弃。
具体的解法
lib:check的方法有:
lib:generator
执行力:个人认为,执行力就是对于需要做的想要做的事情,是立马去做,还是拖了很久才做。并且做的过程应该是认真的,不是应付的。我觉得我的执行力确实不怎么样,5月份在todolist上的事情,拖到了8月份才做,甚至,8月份只做了一半,感觉周围的诱惑有点多,什么斗鱼直播,csgo,王者荣耀...,关于怎么提高执行力呢,,我也不知道。
泛泛而谈: 大概,在以后的简历上总会出现:熟悉,了解,掌握,这些词语对于计算机专业来说,是很难界定的。对于上个作业出现的:
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
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,输出格式见下输出示例。
输入示例
sudoku.exe -c 1
输出示例
6 1 2 3 4 5 7 9 8 3 4 5 7 9 8 6 1 2 7 9 8 6 1 2 3 4 5 2 6 1 5 3 4 8 7 9 8 7 9 2 6 1 5 3 4 5 3 4 8 7 9 2 6 1 1 2 6 4 5 3 9 8 7 9 8 7 1 2 6 4 5 3 4 5 3 9 8 7 1 2 6
遇到的困难及解决方法
一、第一次使用VS
困难描述: 第一次使用VS,程序构建流程不清除,包括如何添加单元测试,将lib与主程序分开。做过哪些尝试: 从github下载gtest的解决方案查看配置,换过无数次VS版本。
收获: VS各个版本的功能有所不同, VS compare,最终选择Visual Studio Enterprise 2015
二、单元测试&覆盖率
困难描述: VS除了Enterprise版本其他没有覆盖率分析。做过哪些尝试: 使用其他扩展,但没找到一个扩展可以分析VS所托管的单元测试。
收获: 切回Visual Studio Enterprise 2015, 成功分析覆盖率
三、持续集成
困难描述: 想通过TravisCi和Coveralls+Github进行持续集成和单元测试覆盖率分析,当我push代码(source)之后,Travis 配置 持续集成,单元测试通过之后,自动构建项目,并发布到github,然后coveralls进行单元测试覆盖率分析。做过哪些尝试: 各种Google,猜想:如果需要配置持续集成,必须使用gtest等VS以外的单元测试框架,于是放弃。
设计说明
解题思路
阅读题目后,首先想到的是爆搜,所有的情况有\((9!)^9\) , 仔细分析数独的特点,每一行每一列的数都是1-9 ,并且划分为9个区域,每个区域的3*3方格都是 1-9 ,那么,我们很容易可以确定前3行,先确定第一行的数,第2, 3行再通过偏移得出来,最后得到满足条件的前3行。 得到满足的前3行, 可以通过前三行分块列变换得到后6行,最后得出数独解矩阵。具体的解法
设计实现
目录结构:├─BIN │ checker.exe │ checker.iobj │ checker.ipdb │ checker.pdb │ lib.lib │ Sudoku.exe │ Sudoku.iobj │ Sudoku.ipdb │ Sudoku.pdb │ Sudoku.txt │ └─Sudoku │ Sudoku.sln │ ├─checker │ │ main.cpp │ ├─lib │ │ check.cpp │ │ check.h │ │ generator.cpp │ │ generator.h │ └─Sudoku │ main.cpp
lib:check的方法有:
bool checkdiff(int arr[], int size); // 检查数组的元素是否互异,并且是1-size的自然数 bool checkSudoku(int grid[10][10]); // 检查该grid是否为合法的数独解 int string2Int (string s); // 将string转为int类型,用于命令行输入参数的转换
lib:generator
class generator { public: generator(int sn); // 构造函数,参数sn: 左上角第一个数,并生成第一行满足条件的全排列 int(*generateGrid(int topLine[]))[10][10]; // 生成数独解 topLine: 第一行的排列 void generate(int n); // 打印n个数独解 void printGrid(int Grid[10][10]); int(*firstLine)[10]; // 第一行 };
generator(6) -> generate(n) -> generateGrid(topLine);
代码说明
generator::generator(int sn) { firstLine = new int[50000][10]; int line[10]; int cnt = 0; line[cnt ++ ] = sn; for (int i = 1; i <= 9; i++) { if (i != sn) line[cnt++] = i; } int tot = 0; while (next_permutation(line + 1, line + 9)) { for (int i = 0; i < 9; i++) firstLine[tot][i] = line[i]; tot++; } } // next_permutation 生成下一个全排列,返回true/false // 预期复杂度 O(9!) // 需生成至少4*1e4个排列。8! > 4*1e4,满足需求。
int (*generator::generateGrid(int topLine[]))[10][10] { int (*result)[10][10] = new int [40][10][10]; int grid[10][10]; for (int i = 0; i < 9; i++)grid[0][i] = topLine[i]; for (int i = 1; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 9; j++) { grid[i][j] = grid[i - 1][(j + 3) % 9]; } } // 生成前3行 for (int i = 3; i < 9; i++) { for (int j = 0; j < 9; j++) { grid[i][j] = grid[i - 3][(j % 3 == 0 ? j + 2 : j - 1)]; } } // 生成4 - 9 行 int order[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 }; int tot = 0; while (next_permutation(order + 3, order + 6)) { while (next_permutation(order + 6, order + 9)) { for (int i = 0; i < 9; i++) { for (int j = 0; j < 9; j++) { result[tot][i][j] = grid[order[i]][j]; } } tot++; } }// 对3-6行与7-9行分别换行组合,生成其他满足条件的解。 return result; } // 通过组合理论上可生成 2*6*6种数独解。
bool checkSudoku(int grid[10][10]) { int xx[] = { 1, 1, 1, 0, 0, -1, -1, -1 }; int yy[] = { 1, -1, 0, 1, -1, 1, -1, 0 }; int temp[10]; int cnt = 0; bool isSudoku = true; for (int i = 0; i < 9; i++) { cnt = 0; for (int j = 0; j < 9; j++) { temp[cnt++] = grid[j][i]; } if (!checkdiff(temp, 9)) return false; } // 判断每一列的情况 for (int i = 0; i < 9; i++) if (!checkdiff(grid[i], 9)) return false; //判断每一行的情况 for (int i = 1; i < 9; i += 3) { for (int j = 1; j < 9; j += 3) { cnt = 0; temp[cnt++] = grid[i][j]; for (int k = 0; k < 8; k++) { temp[cnt++] = grid[i + xx[k]][j + yy[k]]; } if (!checkdiff(temp, 9)) return false; } } // 判断每一个3 * 3方块的情况, return true; }
测试运行
6 1 2 3 4 5 7 9 8 3 4 5 7 9 8 6 1 2 7 9 8 6 1 2 3 4 5 2 6 1 5 3 4 8 7 9 8 7 9 2 6 1 5 3 4 5 3 4 8 7 9 2 6 1 1 2 6 4 5 3 9 8 7 9 8 7 1 2 6 4 5 3 4 5 3 9 8 7 1 2 6 6 1 2 3 4 5 7 9 8 3 4 5 7 9 8 6 1 2 7 9 8 6 1 2 3 4 5 2 6 1 5 3 4 8 7 9 8 7 9 2 6 1 5 3 4 5 3 4 8 7 9 2 6 1 4 5 3 9 8 7 1 2 6 1 2 6 4 5 3 9 8 7 9 8 7 1 2 6 4 5 3 6 1 2 3 4 5 7 9 8 3 4 5 7 9 8 6 1 2 7 9 8 6 1 2 3 4 5 2 6 1 5 3 4 8 7 9 8 7 9 2 6 1 5 3 4 5 3 4 8 7 9 2 6 1 4 5 3 9 8 7 1 2 6 9 8 7 1 2 6 4 5 3 1 2 6 4 5 3 9 8 7 ...
性能分析
复杂度:
预估: 假设生成全排列(next_permutation)的复杂度为O(n!), generator(n)的构造函数复杂度为O(9!), generateGrid()的复杂度为O(3!*3!*9*9) 假设需要生成的数独解个数为n 那么复杂度大约为O(9! + n / 25 * 3!*3!*9*9) ≈ 1e8 所耗 CPU 预估小于1000ms 再加上输出到文件的IO操作,大概时间约为1000ms。性能分析图
性能优化
个人认为,优化可以从输出到文件的IO操作中入手,可以适当增加运行内存当作缓冲区,再输出到文件。单元测试
单元测试结果
覆盖率测试
PSP分析
PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预估耗时(分钟) | 实际耗时(分钟) |
---|---|---|---|
Planning | 计划 | 12 | 20 |
· Estimate | · 估计这个任务需要多少时间 | 12 | 20 |
Development | 开发 | 350 | 515 |
· Analysis | · 需求分析 (包括学习新技术) | 60 | 180 |
· Design Spec | · 生成设计文档 | 20 | 40 |
· 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) | 30 | 15 |
· Design | · 具体设计 | 30 | 30 |
· Coding | · 具体编码 | 120 | 150 |
· Code Review | · 代码复审 | 30 | 40 |
· Test | · 测试(自我测试,修改代码,提交修改) | 60 | 60 |
Reporting | 报告 | 65 | 85 |
· Test Report | · 测试报告 | 15 | 15 |
· Size Measurement | · 计算工作量 | 10 | 10 |
· Postmortem & Process Improvement Plan | · 事后总结, 并提出过程改进计划 | 40 | 60 |
合计 | 427 | 620 |
其他
结合上次作业的评分总结,在博客中谈谈你关于 执行力 、 泛泛而谈 的理解,好与不好都必须列举实际例子、数据或推理加以说明。
执行力:个人认为,执行力就是对于需要做的想要做的事情,是立马去做,还是拖了很久才做。并且做的过程应该是认真的,不是应付的。我觉得我的执行力确实不怎么样,5月份在todolist上的事情,拖到了8月份才做,甚至,8月份只做了一半,感觉周围的诱惑有点多,什么斗鱼直播,csgo,王者荣耀...,关于怎么提高执行力呢,,我也不知道。
泛泛而谈: 大概,在以后的简历上总会出现:熟悉,了解,掌握,这些词语对于计算机专业来说,是很难界定的。对于上个作业出现的:
项目经验也比较丰富吧这句话,具体来说目前所写过的项目有: West2Join, 代代, **学车公众号,金**微信小程序,**平台超级管理后台, wonderland,以上项目的前端部分.还有就是一些自己练手的小东西。
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