软件工程实践第二次作业——个人项目

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一、Github项目地址

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二、在开始实现程序之前，我估计将在程序的各个模块的开发上耗费的时间。

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	40
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	40
Development	开发	970
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	240
· Design Spec	· 生成设计文档	60
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	40
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	30
· Design	· 具体设计	120
· Coding	· 具体编码	240
· Code Review	· 代码复审	120
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	120
Reporting	报告	150
· Test Report	· 测试报告	60
· Size Measurement	· 计算工作量	30
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	60
合计		1160

三、解题思路，心路历程

看到题目的时候感觉很乱，发现和皇后问题有点像，都是有制约条件，于是我就想先把制约的东西写出来。也就是每行不重复，每列不重复，每宫不重复。其实制约的算法不难，只是实现有困难。

看了一些关于数独和皇后问题的博客，发现，网上很多是采用随机函数然后一格一格填，填不下去再回溯，但是这种填数的方式可能会遇到会后退非常多步的情况。因为做题的时间比较少，受到了同学的提示，于是我就尝试了一种按数字填格子的方法。可能是因为受了提示，所以我觉得实现起来和按格子填数没什么差别，而且思路更加清晰了。就决定是它了！

具体的操作就是在棋盘里先把所有合适n的位置填上n，然后再填下一个数。实现的过程中遇到了一些问题，比如不知道如何实现结束程序和如何返回上一级继续搜索……

四、设计实现过程

整个项目有一个类，三个函数。关系情况如下



Init()函数用于初始化，Print()函数用于打印出数独解，Dfs()函数用于求解过程，求解过程不断回溯调用。

其实还可以再细分成输入一个类，输出一个类，增加判断函数等……有很多待改进的地方。

五、关键代码

思路上面已经提过了，就是按数字填格子的方法，比如先把全1填好，再填全2……

想好了思路，就是实现的问题了。

三种制约条件，打算利用行数的制约为基本，填好一行就换下一行，其他两种为判定条件。结束所有行的填数就换下一个数字。

if(num == 9) print();
//判断数字是否要更新，只需要判断现在行数是否到8，row表示行数
if (row == 8) Dfs(num + 1, 0);
else  Dfs(num, row + 1);
//判断该位置是否可以填写
//其中row表示行数，j表示列数，vis数组代表该位置是否填过，col数组表示该列是否填过，pal 表示该宫是否填过
//宫号为npal，计算方式为row / 3 * 3 + j / 3
if ( vis[row][j] || col[num][j] || pal[num][npal] )  continue;
else  vis[row][j] = 1, col[num][j] = 1, pal[num][npal] = 1, map[row][j] = num;
//输出的结果已经满足时，结束程序
if(cnt == need)  exit(0);

六、测试运行

没有用随机数，第一位固定是 1，随机方式不知道如何排重，待改进。

七、改进思路，性能分析

当n=1000时



n=1000000时





通过性能分析可以知道，事实上输出浪费了很多的时间，改进的方向应该是改变输出方式。但是我现在的输出方式已经是用printf的方式输出了，用cout可能会更炸。

输出方式待改进。

八、实现完程序之后，我在程序的各个模块上实际花费的时间。

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划		60
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间		60
Development	开发		1160
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)		300
· Design Spec	· 生成设计文档		30
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)		30
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)		30
· Design	· 具体设计		150
· Coding	· 具体编码		320
· Code Review	· 代码复审		240
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）		60
Reporting	报告		150
· Test Report	· 测试报告		60
· Size Measurement	· 计算工作量		30
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划		60
合计			1370