软件工程作业2.0

1）在文章开头给出Github项目地址。（1‘）

项目地址

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。（0.5‘）

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	60	60
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	60	60
Development	开发	470	490
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	180	120
· Design Spec	· 生成设计文档	（无）	（无）
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	（无）	（无）
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	（无）	（无）
· Design	· 具体设计	120	180
· Coding	· 具体编码	120	140
· Code Review	· 代码复审	20	20
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	30	30
Reporting	报告	20	30
· Test Report	· 测试报告	（无）	（无）
· Size Measurement	· 计算工作量	（无）	（无）
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	20分钟	30分钟
合计

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。（3‘）

分析

这道题要求输出至多10^6个数独终盘有如下方法：

用完全随机与深度优先搜索加回溯的方法构造出数独终盘，这样复杂度较高，编程复杂度也很高，而且还要用一个复杂度同样很高的算法，来检验输出的数独是否与之前的数独有相同的，显然不满足需求，思路不对。

于是我们换个思路，我们可以按规律构造出数独：

让第一行的数字是1到9，第四行是2到9再到1，第七行是3到9再到1和2

接下来的空行的数字是上一行对应空格的数字加3（9加1后回到1，9加2后回到2，以此类推）

这样构造可以保证满足数独矩阵的要求，并且能在O(1)的复杂度下构造出矩阵。

我们让第一行的数字是1到9的全排列，这样子的矩阵有几个呢，有8!个，不足10^6个，怎么办呢，没事，4到6行之间是可以任意互换的，7到9行是可以任意互换的，2、3行是可以任意互换的，这样就有8!乘以72种了，就满足10^6的要求了。

接下来还要满足一个随机的条件，我们让第一个矩阵出现的序列是随机生成的就行，具体方法为随机生成一个0到8!-1的数k，然后输出字典序第n大的1到9的全排列。

实现

用一个solvecur0()函数生成第一行的序列，此行可构造出72种数独终盘。

用solvecur()函数构造出接下来的八行，具体构造出的样式根据它是第一行构造出的第几个终盘。

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？（4‘）



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‘）

void update() {
cnt=0;
for (int i=0; i<9; i++) {
if (arr[i]!=-1) arr[cnt++]=arr[i];
}
}

//这个是构造出字典序第num大的1到9的全排列
void solvecur0(int num) {
int tot=ALL;
memset(cur, 0, sizeof(cur));
cnt=0;
for (int i=0; i<9; i++) {
arr[cnt++]=i;
//arr数组储存当前1到9数字中还没被用到的数字
}
cur[0][0]=STARTNUM-1;//第一个数字是学号构造出来的
arr[cur[0][0]]=-1;//把第一个数去掉
for (int j=1; j<9; j++) {
update();//得出下一个数字之前更新arr数组，把用过的数字去掉
tot/=(9-j);
int choose=num/tot;
cur[0][j]=arr[choose];//取出下一个数字
arr[choose]=-1;//删掉取出的数字
num-=(tot*choose);
}
}

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。（3‘）





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。（3‘）

消耗最大的函数是输出数独的println()无疑了。