高级软件工程第二次作业

项目简介

• 项目地址: https://github.com/gpyu/sudoku

• 操作系统：Window 10 64bit

• 开发工具：Visual Studio 2017

• 版本控制：Git

• 流程图：Visio 2013

• 文档编辑器：MarkDownPad2

PSP

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）
Planning	计划
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	30
Development	开发
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	180
· Design Spec	· 生成设计文档	60
· 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)	20
· Design	· 具体设计	120
· Coding	· 具体编码	150
· Code Review	· 代码复审	60
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	60
Reporting	报告
· Test Report	· 测试报告	30
· 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		830

解题思路

刚看到这题的时候，感觉被难住了，平时并没有做过数独，一开始只想着先把每个粗线宫填写满，然后再填写第二个粗线宫，并判断每一行每一列是否符合要求，以此类推，但最后觉得这样子似乎不可行，行列的判断似乎变得很麻烦，最后我还是决定上网查找数独相关的解题思路，最后采取以下方案，思路如下：

1. 先将1~9个数随机排序作为9*9罗盘的第一行数据
2. 同1，也生成一个1~9的随机序列记为T(t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7.t8,t9)，作为接下来填表的数据
3. 由于第一行记录已随机生成，因此我们从第二行还是填写表格，每次遍历T中的每个记录，判断是否符合数独的要求（即：每一行、每一列、每一个粗线宫（3*3）内的数字均含1-9，不重复），如果符合要求即填写进入数独表，直到当前行填写完毕。
4. 接下来第三行至第九行重复过程3，直到填充完整个数独表格

设计实现

代码结构如下：

/ main.cpp
	/ main()  #主程序入库，功能:校验用户输入、调用gennerator中的generateSudoku方法、运行结果的输出
/ generator.cpp
	/ generateSudoku() #生成数独表
	/ init()  #初始化数独表行，即对1~9进行随机排序
	/ checkIsLegal()  #判断填写的数独是否符合行、列、粗线宫不重复的规则
	/ fillBlank()  #使用递归对每一个空白格进行填写

fillBank函数流程图：

代码说明

//初始化数独的第一样（1~9重新随机排序）
void init(int *list) {
	//第一行初始赋值
	for (int i = 0; i < 9; i++) {
		list[i] = i+1;
	}
	//获取时间，根据时间生随机排序
	unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
	shuffle(list, list + 9, default_random_engine(seed));
}


//检查填入的数字是否符合要求
bool checkIsLegal(int i, int j, int num) {
	//判断行相同
	for (int k = 0; k < j; k++) {
		if (scene[i][k] == num) {
			return false;
		}
	}
		
	//判断列相同
	for (int k = 0; k < i; k++) {
		if (scene[k][j] == num) {
			return false;
		}
	}
		
	//判断区域相同
	int count = j % 3 + i % 3 * 3;
	while (count--) {
		if (!(scene[i - i % 3 + count / 3][j - j % 3 + count % 3] - num)) {
			return false;
		}	
	}
	return true;
}

//填充表格
bool fillBlank(int y, int x, int *numloc) {
	//当前所有行都填写完成后结束
	if (y > 8) {
		return true;
	}
	//判断填写数字是否符合要求，符合填写数字
	if (checkIsLegal(y, x, *numloc)){
		scene[y][x] = *numloc;
		//如果x=8，即该行结束，即换下一行进行递归
		if (fillBlank(y + (x + 1) / 9, (x + 1) % 9, trylist)) {
			return true;
		}
	}
	scene[y][x] = 0;
	//判断trylist中的数字是否都已用完，如果用完表示改行已填写完，无需进行下一步
	if (numloc - trylist >= 8) {
		return false;
	}
	//获取trylist的下一个数字并继续递归填表
	if (fillBlank(y, x, numloc + 1)) {
		return true;
	}	
}

测试运行

运行截图：

输入结果：

输入错误：

性能分析图及改进思路

cpu性能分析截图：

改进思路：

减少调用checkIsLeagal()函数的调用，即在fillblank回溯的过程中，删除无用的回溯分支。

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
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	30	20
Development	开发
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	180	300
· Design Spec	· 生成设计文档	60	60
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	30	0
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	20	10
· Design	· 具体设计	120	70
· Coding	· 具体编码	150	480
· Code Review	· 代码复审	60	40
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	60	50
Reporting	报告
· Test Report	· 测试报告	30	20
· Size Measurement	· 计算工作量	30	20
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	60	20
合计		830	1090

《构建之法》1~3章阅后感想

a. 项目/任务有多大？

说明项目的大小，一般用代码行数（Line Of Code）来表示;

针对这个话我有些疑惑：我印象中有三四次被问到我的写的代码行数是多少，我总感觉用代码行数来形容总感觉有些虚，我一直都未对我所写的代码进行统计。在这两年的开发过程中，写的代码很多，但总感觉有一大部分代码都是在重复着复制、粘贴、修改，而真正的重头编写却不多，而且现在开发的框架很多都有代码生成的功能，一些简单的增删查改直接使用生成器就能完成，因此，我该如何统计我的代码行数呢？

此次项目感想

这次项目花的时间相对较长，之前没有接触过Visual Studio 2017开发C++，因此在需求分析 (包括学习新技术) 方面占了较长时间。在编写代码方面，被指针的一些操作也折腾了不少时间。虽然工作两年，但接触的都是一些简单的代码编写，一旦写算法题，就能发现能力确实很差，还是得多练算法题目。