软件工程实践2017第二次作业

Github项目地址:https://github.com/emperor-fa/My-repository
作业地址:https://edu.cnblogs.com/campus/fzu/SoftwareEngineering2015/homework/859

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● 项目相关要求

2）在开始实现程序之前，在下述PSP表格记录下你估计将在程序的各个模块的开发上耗费的时间。

• PSP表格在下方。

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3）解题思路描述。即刚开始拿到题目后，如何思考，如何找资料的心路历程。

• 不重复，数独终盘数量

  数独中的数字排列千变万化，那么究竟有多少种终盘的数字组合呢？
  6,670,903,752,021,072,936,960（约为6.67×10的21次方）种组合，2005年由Bertram Felgenhauer和Frazer Jarvis计算出该数字，并将计算方法发布在他们网站上，如果将等价终盘（如旋转、翻转、行行对换，数字对换等变形）不计算，则有5,472,730,538个组合。数独终盘的组合数量都如此惊人，那么数独题目数量就更加不计其数了，因为每个数独终盘又可以制作出无数道合格的数独题目。

  由此可见，就算固定一个数，题目要求的N依旧远小于总数，因此在1000000以内重复的可能性很小，若是每生成一个数独，都与之前生成的数独比较，不仅增加了麻烦，还浪费了时间，所以不重复应该不予考虑。

• 接下来就要生成随机数独
  在这里，我采取从左往右从上到下，每一个方格都从1-9中随机选取，选中的删除，进行判断（比较该方格的行、列、宫是否有相同的数），若不符合则重新选取；若选取符合的数则进行下一个方格；若是当达到有一个方格没有符合的数时，则返回上一个方格重新选取；直到最后一个方格置数完毕。
  判断：由于是按照从左到右从上到下的顺序，所以只需要比较本行该格之前本列该格之上的数即可。至于九宫则是先取到本九宫的第一个索引值再按照一样的顺序比较。

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4）设计实现过程。设计包括代码如何组织，比如会有几个类，几个函数，他们之间关系如何，关键函数是否需要画出流程图？

• 代码设计一个Sudoku类，类私有成员有一个9*9二维矩阵，公有函数有构造函数Sudoku，输出函数display，判断函数judge，填充函数setnum。其中，Sudoku函数用于初始化，使各个方格为0且第一个为要求的数；判断函数为填充函数作出判定填充的数是否符合数独规则。输出函数在填充完毕后用于输出到控制台界面和指定Sudoku.txt中。由于我的算法过于简单，我就没画流程图。

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5）代码说明。展示出项目关键代码，并解释思路与注释说明。（5‘）

bool Sudoku::setnum(int row, int col)   //填数
{
	vector<int> num;      //创建一个从1-9的数组用于填充
	for (int i = 0; i <mysize; i++)
		num.emplace_back(i + 1);
	while (!num.empty())
	{
		int randindex = rand() % num.size();     //生成一个随机序号
		int randnum = num[randindex];         //取得数组内随机序号的值
		num.erase(num.begin() + randindex);     //删除掉所取值
		mysudoku[row][col] = randnum;         //赋值
		if (judge(row, col) == false)         //判断是否符合
			continue;                           //不符合则重新选数
		if (row == mysize - 1 && col == mysize - 1)    //是否整个九宫格赋值完成
			return true;
		int nextrow, nextcol;
		if (col == mysize - 1)      //下一格
		{
			nextrow = row + 1;
			nextcol = 0;
		}
		else
		{
			nextrow = row;
			nextcol = col + 1;
		}
		bool nextset = setnum(nextrow, nextcol);      //深度搜索
		if (nextset)
			return true;
	}
	if (num.empty())           //无解
	{
		mysudoku[row][col] = -1;
		return false;
	}
}

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6）测试运行。程序必须是可运行的，展示出程序运行的截图。PS：如果有扩展需求或者更高级的需求，请秀出来，有额外加分。

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7）记录在改进程序性能上所花费的时间，描述你改进的思路，并展示一张性能分析图，并展示你程序中消耗最大的函数。PS：如果采用Visual Studio Community 2015开发，使用C++或者C#语言实现，VS 2015的性能分析工具可自动生成。

这是我的程序在电脑上的程序性能分析图。（10000个，release）

打出10000个就已经花了这么多时间，很显然，我的程序需要优化。图中可以看出是display函数占据时间最多，所以也就是我的io输出较慢。

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8）在你实现完程序之后，在下述PSP表格记录下你在程序的各个模块上实际花费的时间。

• PSP表格在下方。

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● 遇到的困难及解决方法

• 困难描述
  程序敲完后，我试着能生成数独也就不管了，可是到了学校，写博文的性能分析时发现我的算法还不够简便，打出10000个就花了这么多时间，远远达不到同学敲的程序运行速度，所以急需优化。
• 做过哪些尝试
  想要优化程序，只能改变算法，比如把每格1-9改为或者按数字1-9先后填，本想把同学的代码借鉴一下，后来想想算了，还是我自己解决。可是由于思路不明，每运行程序总是卡住，没输出。最终我没写出来，只能把目前的程序上交。
• 是否解决
  很遗憾，最终并未解决。
• 有何收获
  虽然经过长时间尝试还是失败了，但是我锻炼了思维方式，了解新的逻辑方法，增强了解决问题的能力，加强了分析和实践能力。

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● PSP
（以下并不包括尝试改变和优化算法的时间）

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	7*60	8.5*60
Development	开发
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	1*60	40
· Design Spec	· 生成设计文档	20	20
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	5	10
· 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	10	10
· Coding	· 具体编码	2*60	3*60
· Code Review	· 代码复审	30	30
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	1*60	1.5*60
Reporting	报告
· Test Report	· 测试报告	1*60	80
· 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	30	30
合计