创建随机的9x9数独游戏终盘并打印
创建随机的9x9数独游戏终盘并打印
1. 项目相关要求
1.1 要求
利用程序随机构造出N个已解答的9x9数独棋盘 。
输入
数独棋盘题目个数N（0<N<=1000000）
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。
1.2 思路
我是个会数独的人，一看到题目我第一反应是我最喜欢用的数独解法：锁定一种特定数字进行行列摒除。显然这种方法行不通，太麻烦了。
我上网找关于数独终盘的解法，发现一种思路比较满意。先随机生成一行，然后逐个填入行，这样工作9次就可以了。所以我需要一个能够生成随机行的函数。
同时我还发现，虽然摒除很难，但是在电脑上唯余法很容易实现，检查单元所在行、列、宫，这个单元能填什么数字一目了然。写一个唯余法的函数。
理论上只要从上到下、从左到右不断判断+填入就行了。我每行弄一个随机行，排队挨个塞入行中单元。把唯余判断的结果存在一个数组里面，从随机行取数的时候作为参考，只有合法且没用过的数才能放入单元。显然，要是9个数字都放不进去，单元填入就失败了，整行都失败了，要清空重来。
实际实现的时候发现在生成几个终盘之后，程序死循环了。分析发现某些情况下不管一行怎么试，行填入都失败，显然是前面的行生成有问题。并且不仅是最后一行，后面几行都有可能有这个问题。于是我就统计行失败次数，失败次数过多就全盘推翻重来。
2. 遇到的困难及解决方法
2.1 困难描述
我代码基础差，并且很久没有打代码了，所以这个源代码花了我好几个小时的时间。但是我觉得值，因为我能一点一点地推进，每次完成一个小目标，最后终于把整个程序打出来了。那种感觉很爽。
但是单元测试就是搞不定。
2.2 做过哪些尝试
花在单元测试上的时间：173分钟。
找了很多的博客，大多都语焉不详。从来没有一个博客我能够照着每一步做完的。我的最终成果：
我装了JetBrains，但是没有在菜单里面找到测试代码覆盖度的选项，如下图：
能够测试，但是不能使用我打的函数，用了就会提示未声明出错，没有一个博客给出过解释。
2.3 是否解决
未解决。
2.4 有何收获
解决不了的问题不要瞎耗时间，你的时间很宝贵。
不仅要有估计时间，更要有最大时间。最大时间到了就果断放弃，完美主义要不得。后面性能分析的时候我就学聪明了。
时间应该花在刀刃上，陷在“软件使用”这种坑里面很危险，不仅没用，还会令人愤怒焦躁、损害编程创造的兴趣。
3. 代码与设计
3.1 关键代码
/*
* 输入行、列位置，尝试向该单元填入数字。填入成功返回true，否则
* 返回false。
*/
bool filling_unit(int y, int x) {
/*
* 每次填入使用一次removeArray，所以需要初始化。排除完毕后根据
* removeArray顺序拿取randomArray中的数字，找到合适的数字，填
* 入成功；找不到，填入失败。
*/
memset(removeArray, 0, sizeof(removeArray));
remove_impossible_unit(y, x);
for (int i = 0; i < 9; ++i) {
if (randomArray[i] != 0) {
if (removeArray[randomArray[i] - 1] == 0) {
sudoku[y][x] = randomArray[i];
randomArray[i] = 0;
return true;
}
}
}
return false;
}
/*
* 填充数独盘面。
*/
void filling_sudoku() {
int rowDeathCount = 0;
for (int i = 0; i < 9; ++i) {
if (i == 0) {
/*
* 第一行直接填入行首为1的合法随机数组。
*/
generate_random_array_special();
filling_first_row();
}
else {
/*
* 生成合法随机数组，尝试填入行。填入行即为分别填入行内9
* 个单元，其中一个单元填入失败，填入行失败；否则成功。如
* 果填入行失败，重试。
* 在一个数独盘面内，如果填入行失败超过100次，重新执行该函
* 数。
*/
generate_random_array();
for (int j = 0; j < 9; ++j) {
if (!filling_unit(i, j)) {
delete_row(i);
j = -1;
generate_random_array();
rowDeathCount++;
}
if (rowDeathCount == 100) {
memset(sudoku, 0, sizeof(sudoku));
rowDeathCount = 0;
i = -1;
break;
}
}
}
}
}
3.2 设计说明
方框为函数，箭头为调用关系，绿色部分为main。不包括测试函数。
3.3 测试运行
3.4 性能分析
-
使用CPU采样-以项目为目标进行分析，出错：
-
使用CPU采样-以可执行文件为目标进行分析：
-
使用检测分析方法：
很奇怪，没有达到预期的效果。无法分析性能，但是我使用命令行运行exe，生成10000数独终盘大概花了7s时间。
4. PSP
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预估耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 10 | 6 |
| · Estimate | · 估计这个任务需要多少时间 | 10 | 6 |
| Development | 开发 | 450 | 908 |
| · Analysis | · 需求分析 (包括学习新技术) | 240 | 263 |
| · 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) | 3 | 49 |
| · Coding Standard | · 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 7 | 5 |
| · Design | · 具体设计 | 30 | 53 |
| · Coding | · 具体编码 | 60 | 175 |
| · Code Review | · 代码复审 | 30 | 15 |
| · Test | · 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 60 | 308 |
| Reporting | 报告 | 50 | 144 |
| · Test Report | · 测试报告 | 20 | 18 |
| · Size Measurement | · 计算工作量 | 10 | 0 |
| · Postmortem & Process Improvement Plan | · 事后总结, 并提出过程改进计划 | 20 | 126 |
| 合计 | 510 | 1058 |
“单元测试”算在“测试”里面。
5. 记录自己的学习进度条（每周追加）
| 第N周 | 新增代码（行） | 累计代码（行） | 本周学习耗时(小时) | 累计学习耗时（小时） | 重要成长 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 415 | 415 | 19 | 19 | 学会使用VS2017、PSP流程 |
| … |
