软件工程实践2017第二次作业

一、项目相关要求

利用程序随机构造出N个已解答的数独棋盘 。

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。

二、遇到的困难及解决方法

构造数独：最开始想通过随机数先生成一个九宫格，再删除掉里面的重复数，再求解。可是这个方法我写出来以后经常进入死循环，试了很多办法，就是改不出bug(╥﹏╥)，而且这个代码效率比较慢。后来我去百度知道了回溯法构造数独，觉得这个方法效率高些，并学习了来使用。


(其实看了这个代码以后，我深受影响，把自己的设想都推翻了，总觉得自己的方法不太好，想学习这个方法。我认真理解了这个方法以后，就用了，但是代码写出来就差不多了，我挺害怕被判抄袭的，我不知道学习了这个方法用起来，算不算抄袭(´･_･`))

生成随机数：在生成随机数的时候，最开始我不会使用随机数，就去查资料：


因为是生成多个随机数独，所以我把构造数独的函数放到循环里去生成，结果发现每次产生的数独都一样，最开始以为是随机数的随机性没有那么强，可是这与资料里说的用time初始化种子每次都不一样相矛盾。我就去尝试把随机生成的不完整数独输出查看，发现每次输出的数独并不一样。以为自己构造方法错了，可是我觉得这个方法不影响不同数独的随机性。

去查了资料发现：


原来是srand（）不能放在for循环内，应该放到外面初始化种子才不会重复。中途还想要用guid生成随机数，但是好像在c#中适用，c++用的很少，不太方便的样子。

使用命令行编译:由于我没有windows系统的电脑，自己电脑装双系统，又装vs的话系统很容易崩掉，惨痛教训，所以我的IDE是Xcode。作业里要求的用命令行进行编译，我是借用别人的电脑进行尝试和修改的，但是好像不太成功，-c可以编译，但是好像无法识别后面的数，数目要输入两遍（T_T），查了很久资料也不知道怎么解决。

三、关键代码

检查九宫格内数是否合法：利用bool函数判断

bool shudu_check(int shudu[][9],int x,int y)
{
int i,j;
int temp = shudu[x][y];
//检验同一行数是否有重复
for(i=0;i<9;i++)
{
if(i!=x && shudu[i][y] == temp)
return false;
}
//检验同一列数是否有重复
for(j=0;j<9;j++)
{
if(j!=y && shudu[x][j] == temp)
return false;
}
//检验小九宫格内数是否有重复
int x0=(x/3)*3;
int y0=(y/3)*3; //(x0,y0)是(x,y)所属小九宫格内左上角第一格的坐标
for (i = x0; i<x0+3; i++)
{
for(j=y0; j<y0+3; j++)
{
if(i!=x && j!=y && shudu[i][j]==temp)
return false;
}
}
return true;
}

构造数独：回溯法，基本思想就是深度优先搜索（DFS），对不完整随机数独每个数进行检查，数满足条件就检查下一个数，不满足条件就退回，并把数置0，重新赋予满足条件的数。

void shudu_generate(int flag)
{
int shudu[9][9]={0};
int x, y;
shudu[0][0]=4;
//生成随机数赋值给九宫格
for(int i=0; i<9; i++)
{
int a=rand()%81;
if(a/9!=0 || a%9!=0)  //限制shudu[0][0]为固定值
shudu[a/9][a%9]=i+1;
}

//回溯法构造数独
int t=1;
while(flag==1)
{
x=t/9;
y=t%9;
while(flag==1)
{
shudu[x][y]++;
if(shudu[x][y]>9) //回溯，把数置零
{
shudu[x][y]=0;
t--;break;
}
else if(shudu_check(shudu,x,y)==true)//合法，检查下一个数
{
t++;break;
}
}
if(t==81)
{
shudu_print(shudu);
cout<<endl;
flag=0;
}
}
return;
}

四、测试运行及性能分析

（先在这里解释一下，我代码和博客的编写都是在Mac系统下完成的，只是借用别人的windows电脑编译完成，生成exe文件提交，所以我测试运行与性能分析都是由Xcode完成，请见谅T_T）

测试运行

测试结果截屏

性能分析

(由于种种原因我借用的windows电脑里的vs软件无法生成性能分析报告，好像是缺少一个项目，但是我下了sp1，还是不行，所以我尝试着用xcode，但是我好像不太会用)

其实我没有搞懂性能分析报告，看得有点迷，也不知道该如何下手去修改代码(>_<)

也没有在网上找到一些教程，更多关于xcode性能测试的教程都是关于ios开发的

只是找到这篇http://blog.csdn.net/ggghub/article/details/50325637 可能是自己知识储备太少，我基本看不太懂这个性能分析该如何使用，所以我没有去优化代码，真的不知道怎么改（T_T）但是我试着去看看运行比较大数据的时候CPU的情况，好像不太乐观？？CPU占比有点大是这个意思吗？我觉得可能还是构造数独函数消耗最大。

这是刚开始测试num＝1000的情况：

五、PSP

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时	实际耗时
Planning	计划	1.5h	3－4h
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	2days	3days
Development	开发	2h	3h
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	3-4h	3-4h
· Design Spec	· 生成设计文档	1h	2-3h
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	30mins	1h
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	30mins	30mins
· Design	· 具体设计	1h	1h
· Coding	· 具体编码	2h	3h
· Code Review	· 代码复审	30mins	1h
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	1h	2h
Reporting	报告	1h	1.5h
· Test Report	· 测试报告	10mins	1h
· Size Measurement	· 计算工作量	－	－
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	1h	1.5h
合计

由于一些事情，完成作业的时间跨度蛮大的，所以没有认真的计时，我只是写了个大概的时间，没有办法具体合计出来，请见谅。