GitHub地址
https://github.com/Aurora-gloam/031702411
题目
百度百科简介：
数独盘面是个九宫，每一宫又分为九个小格。在这八十一格中给出一定的已知数字和解题条件，利用逻辑和推理，在其他的空格上填入1-9的数字。使1-9每个数字在每一行、每一列和每一宫中都只出现一次，所以又称“九宫格”。
实现一个命令行程序，不妨称之为Sudoku。
PSP表格
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预计耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） |
| Planning | 计划(估计这个任务需要多少时间) | 60 | 60 |
| Development | 开发 | 905 | 785 |
| Analysis | 需求分析（包括学习新技术） | 120 | 90 |
| Design Spec | 生成设计文档 | 60 | 30 |
| Design Review | 设计复审 | 30 | 10 |
| Coding Standard | 代码规范（为目前的开发制定合适的规范） | 5 | 5 |
| Designt | 具体设计 | 60 | 40 |
| Coding | 具体编码 | 480 | 360 |
| Code Review | 代码复审 | 30 | 10 |
| Test | 测试（自我测试、修改代码，提交修改） | 120 | 240 |
| Reporting | 报告 | 290 | 230 |
| Test Repor | 测试报告 | 30 | 30 |
| Size Measurement | 计算工作量 | 20 | 20 |
| Postmortem&Process Improvement Plan | 事后总结并提出过程改进计划 | 240 | 180 |
| 合计 | 1255 | 1075 | |
解题思路
一开始看到作业要求是解数独，我首先想了想我自己会怎么去解一个数独。我应该会在需要填入数值的空格所在的那一行、那一列、那一宫看出现了哪些数字，这些数字被排除在可填入的可能性中。接下来在剩下可以填入的数字中选一个先填入，然后考虑下一个需要填数的空格，考虑的过程与上一个相同。一直如此，直到填完所有空格，或是出现无数字可填入的情况。如果那个空格所在的行、列、宫已经出现所有的数字，那么就回到上一个填入数字的空格处填入其他的可填入的数字。然后在接着往下一个个空格填写。如果填完了所有空格。那么就解出了这个数独。然后我就想我的程序能够依照相同的方式来解数独。
设计思路
- 首先，建了一个类sudoku表示数独盘面中需要我们填写的空格，包含该空格所在的行row、列col、可能填入的值val、可能数字的个数sum以及对应数据成员的设置与获取函数。
- 其次，设计一个查看空格所在行、列、宫所出现过的数字的函数check。用一个数组a存储结果，数组的下标表示出现的数字，数组的值表示该下标所代表的数字出现的次数。
- 再次，设计一个返回上一空格重新填数字的函数back。对类中的sum进行判断，如有多种可能则填入存储的val值；否则继续调用back函数。
- 最后，定义一个二维数组su存放一个数独盘面。将类对象s、存放盘面的二维数组su以及存放出现数字的数组a设为全局变量。
代码说明
1.类sudoku
class sudoku
{
private:
int row;
int col;
int sum;// 为val数组可达到的最大下标
int val[9];
public:
void setrow_col(int r, int c);
void setsum();
void setval_sum(int num);
int getval(int t);
int getsum();
int getrow();
int getcol();
};
void sudoku::setrow_col(int r, int c)//对数据成员行、列进行赋值
{
col = c;
row = r;
}
void sudoku::setsum()//每回到一次此空格重新填入，数值减1
{
sum = sum - 1;
}
void sudoku::setval_sum(int num)//将该空格可能的数值填入val数组中 ；num为数独阶数
{
int i, j = 0;
for (i = 1; i <= num; i++)
{
if (a[i] == 0)
{
val[j] = i;
j++;
}
}
sum = j - 1;
}
//获取数据成员
int sudoku::getval(int t)
{
return val[t];
}
int sudoku::getsum()
{
return sum;
}
int sudoku::getcol()
{
return col;
}
int sudoku::getrow()
{
return row;
}2.查看出现数字的函数check
//遍历该空格所在行、列、宫中出现的数
//su是全局变量，一个二维数组，用来存放数独盘面。
void cheak(int r,int c,int num)//r是所在行号，c是所在列号，num是数独盘面的阶数
{
int i,j,x,y;
for(i=0;i<10;i++)//a数组中存放下标所示数字在行、列、宫中出现的次数；每对一个空格查看出现过的数，需要对数组重置为0
{
a[i]=0;
}
for(i=0;i
其中对宫的查询已出现数字思路是先确定空格所在的宫的位置，再从宫的首格开始查看并记录出现的数字。宫的首格通过将空格所在的位置除以宫格的规格，将商再乘上宫格规模来得到，如六宫格是x=r/2,y=c/3；空格所在宫的第一格位置为2x,3y，其他阶数的宫类似操作。如下图，
3.重新填入下一可能值的函数back
int back(int t)//重置该空格的值
{
if(s[t].getsum()>=0)//判断该空格是否还有其他未填入可能数字。若有，填入该值且该空格可能数字个数减1；若无，将本格中数字置0，继续调用back函数回到上一个空格。
{
su[s[t].getrow()][s[t].getcol()]=s[t].getval(s[t].getsum());
s[t].setsum();
}
else
{
su[s[t].getrow()][s[t].getcol()]=0;
t=back(t-1);
}
return t;
}4.主函数
int main(int argc, char** argv)
{
int i, j, p = 0, n, m;
ifstream ifp;
ofstream ofp;
m = atoi(argv[2]);//宫阶数
n = atoi(argv[4]);//盘面数
ifp.open(argv[6]);
if (!ifp.is_open())//判断文件是否成功打开
cout << "文件打开失败" << endl;
ofp.open(argv[8]);
if (!ofp.is_open())
cout << "文件打开失败" << endl;
while (n > 0)
{
for (i = 0; i < m; i++)//输入数独盘面
{
for (j = 0; j < m; j++)
{
ifp >> su[i][j];
}
}
p = 0;
for (i = 0; i < m; i++)//解数独
{
for (j = 0; j < m; j++)
{
if (su[i][j] == 0)//判断是否为需要填数的空格
{
s[p].setrow_col(i, j);
cheak(i, j, m);
s[p].setval_sum(m);
if (s[p].getsum() >= 0)//如该空格存在可能填入的数字，则填入空格
{
su[i][j] = s[p].getval(s[p].getsum());
s[p].setsum();
p++;
}
else//如不存在可能，则回到上一个空格处
{
p = p - 1;
p = back(p);
j = s[p].getcol();
i = s[p].getrow();
p++;
}
}
}
}
for (i = 0; i < m; i++)//输出解出的数独
{
for (j = 0; j < m; j++)
{
if (j < (m - 1))
ofp << su[i][j] << " ";
else
ofp << su[i][j];
}
ofp << endl;
}
ofp << endl;
n--;
}
ifp.close();//关闭文件
ofp.close();
return 0;
}运行结果
利用助教收集的数独盘面以及自己在网络上找的数独盘面，输入后结果如下：
性能分析
心路历程和收获
经过这次的个人编程作业，我学习到了很多。学会了在命令行中对主函数传参数，学会了读取文件的操作，学会了在GitHub上上传文件......现在的自己还有很多的东西需要去学习，还要努力才可以。加油！