Homework_02

 

先谈谈感想

　　这次作业是第一次作业的一个拓展，本以为至少会思路比较清晰，可谁想到，清晰的只是第二问，问题到了第三问（即关于“/a”），貌似就突然由量变到了质变，该算法貌似到了一个我难以企及的高度。笔者思索了近一个星期，零零碎碎的时间加起来估摸着得有6-7个小时，去思考关于第三问的算法。可结果，算法复杂度依旧是那么的不喜人。没办法，只好去询问一些知名的大神，特此，才勉强得出一个看得过去的算法。但是暂时依旧没能算法实现，在此只提下算法的思想，具体的代码实现由后续的版本持续更新。

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第三问算法思想

 

　　第三问的思想，我问了很多大神，有些人告诉我用连通性状态压缩，有些人告诉我直接暴力搜索。经过众多大神的指导与启发，我知道了一种用贪心加暴搜的方法，可以在原有的暴搜基础上，通过贪心优化，再此特别感谢梁杰大神。

　　算法核心思想如下：

　　　　1. 定义基点的概念。每一个连通图，对应的由一个起始点发展起来，这个起始点就叫做基点。定义新的数据结构dot，为二维数组中纵坐标，横坐标，以及在数组中的值。

　　　　2. 第一次筛选，易知每个基点必须要是正数，否则，我可以弱全都是负数的话，我可以去最大的负数，即为所要的解。将这些书以队列的形式存在positiveNum[]（数据类型为dot）里，。

　　　　3.定义一个数组getableNum[],数据类型为dot，该数组用于存储可以延拓的点，但值一定是正数。

　　　　4.定义一个数组validNegativeDot[],数据类型为dot，该数组用于存储值为负数，但该店周围有比它该负数更大的正数。

　　　　5.定义一个数组path[]，数据类型为dot，该数组用于记录连通图的路径。

　　　　6.算法，

　　　　　　　　a.初始化，先从positiveNum[]中取出一个基点，添加入path[]。

　　　　　　　　b.搜索该基点附近四个方位（上下左右）可以到达的点，其中值为正则存入getableNum[]里面，为负则存入validNegativeDot[]里面。

　　　　　　　　c.判定validNegativeDot[]里面的负数点是否是有效的，若有效，则将该数组周围最小的整数点，存入getableNum[]里面，并且该负数点添加入path[]，然后更新validNegativeDot[]数组。

　　　　　　　　d.用广度优先搜索，将getableNum[]里面的点作为二次基点，重复a，b步骤。

　　　　　　　　e.直到getableNum[]和validNegativeDot[]里面没有任何点。计算此时path[]里面所有值得加和与maxSum比较大小，更新maxSum。然后再取出positiveNum[]的一个点，重复上述步骤。

　　　　　　　　f.直至positiveNum[]里面也没有值，算法宣布结束，此时的maxSum所要求的连通性最大子数组。

　　　　　　　　

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关于输入

　　这次作业还有一个很蛋疼的地方就是他的输入，因为老师要求，如果输入文件的参数有错误, 这个程序应该能正常退出, 并显示相应的错误信息， 任何输入错误都不能导致你的程序崩溃。本身C语言读字符串就蛋疼，再加上该要求输入就变得异乎寻常的蛋疼。最终统计，输入大概写了一个多小时，约100行。

代码：

for (i=1;i<argc-1;i++)
    {
        if (!strcmp(argv[i],"/v"))
            isV = 1;
        else if (!strcmp(argv[i],"/h"))
            isH = 1;
        else if (!strcmp(argv[i],"/a"))
            isA = 1;
        else{
            printf("command input error\n");
            return 0;
        }
    }

    //File input
    if((in = fopen(argv[argc-1], "r")) == NULL){
        printf("file open failed\n");
        return 0;
    }
    //row and line input
    if(fgets(read, 256, in) == NULL){
        printf("ERROR: file input error\n");
        return 0;
    }
    line = convertToNum(read);
    if(fgets(read, 256, in) == NULL){
        printf("ERROR: file input error\n");
        return 0;
    }
    row = convertToNum(read);

    //Main array input
    for (i=0;i<line;i++)
    {
        
        //getline
        if(fgets(read, 256, in) == NULL){
            printf("ERROR: file input error\n");
            return 0;
        }
        
        length = strlen(read);
        temp =0;
        flag=0;
        for(j=0;j<length;j++)
        {
            if(read[j]<='9'&&read[j]>='0'&& flag==0)
                input[i][temp] = input[i][temp]*10+read[j]-'0';

            else if(read[j]<='9'&&read[j]>='0'&& flag==1)
            {
                input[i][temp] = -input[i][temp];
                input[i][temp] = -(input[i][temp]*10+read[j]-'0');

            }
            else if(read[j] == ','||read[j]=='，')
            {
                temp++;
                flag=0;
            }
            else if(read[j]=='-')
                flag=1;
        }
        if(temp<row-1)
        {
            printf("ERROR: file input error\n");
            return 0;
        }
    }
    //closefile
    fclose(in);



    for (i=0;i<line;i++)
    {
        for(j=0;j<row;j++)
            printf("%d ",input[i][j]);
        printf("\n");
    }
    
    switch (choose(isV,isH,isA))
    {
    case 1 :
        maxSum_1();return 1;
    case 2 :
        maxSum_2();return 1;
    case 3:
        maxSum_3();return 1;
    default:
        printf("ERROR:command input error");
        return 0;
    }

    
    //input 
     
}
int convertToNum(char charArr[])
{
    int result=0;
    int length,i;
    length = strlen(charArr);
    
    for(i=0;i<length-1;i++)
    {
        if(charArr[i]<='9'&&charArr[i]>='0')
            result = result*10+charArr[i]-'0';
        else if(charArr[i] == ',')
            return result;
    }
    return -1;
}

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关于除第三次作业以外的作业

　　这个简单写写，因为算法都基本一样。

　　特别点的地方是，我才用了分模块的方式，因为根据我的考虑我有了/v和/h和不加有一点区别，所以我才用了3个函数

　　其中，什么参数都不加的由maxSum_1函数完成，至少有/v和/h中一个但不含/a由maxSum_2函数完成，有/a由maxSum_3完成，但是maxSum_3现在还未实现。

maxSum_2具体代码如下：

int max,maxend;
    int ult,super,tmpsum;
    int i,j,k,m;
    ult = input[0][0];
    for(i = 0; i < line; i++){
        for(j = i; j < (isV ? line+i : line); j++){
            super = input[0][0];
            for(m = 0; m < (isH ? row : 1); m++){
                max = sum(line, row, i, j, m);
                maxend = max;
                for(k = m+1; k < (isH ? row+m : row); k++){
                    tmpsum = sum(line, row, i, j, k);
                    maxend = maxend+tmpsum > tmpsum ? maxend+tmpsum : tmpsum;
                    max = max > maxend ? max : maxend;
                }
                super = max > super ? max : super;
            }
            ult = super > ult ? super : ult;
        }
    }
    printf("%d\n", ult);

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 测试结果

　　测试用例：

　　

　　测试结果：

　　

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单元测试和代码覆盖率：

　　这个还真不知道是个什么东西，希望老师或助教能够解释下。。。

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项目时间

	Personal Software Process Stages	时间百分比(%)	实际花费的时间 (分钟)	原来估计的时间 (分钟)
Planning	计划
Estimate	估计这个任务需要多少时间，把工作细化并大致排序	2	20 min	10 min
Development	开发
Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	1	10 min	20 min
Design Spec	生成设计文档	0	0 min	0 min
Design Review	设计复审 (和同事审核设计文档)	0	0 min	0 min
Coding Standard	代码规范 (制定合适的规范)	3	30 min	20 min
Design	具体设计	11	100 min	60 min
Coding	具体编码	32	320 min	200 min
Code Review	代码复审	22	200 min	150 min
·         Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）		150 min	120 min
Reporting	总结报告
·         Test Report	测试报告	13	120 min	100 min
·         Size Measurement	计算工作量	1	10 min	10 min
·         Postmortem & Improvement Plan	事后总结, 并提出改进	1	10 min	10 min
Total	总计	100%	1000min	700min