软件工程个人项目——数独-12.24

Github项目地址

https://github.com/JackManTvO/sudoku

PSP表格

PSP2.1 Personal Software Process Stages 预估耗时(分钟) 实际耗时(分钟)
Planning 计划 20 12
Estimate 估计这个任务需要多少时间 20 12
Development 开发 520
Analysis 需求分析(包括学习新技术) 120
Design Spec 生成设计文档 30
Design Review 设计复审(和同时审核设计文档) 20
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 60
Coding 具体编码 180
Code Review 代码复审 30
Test 测试(自我测试,修改代码,提交修改) 60
Reporting 报告 100
Test Report 测试报告 60
Size Measurement 计算工作量 10
Postmortem & Process Improvement Plan 事后总结,并提出过程改进计划 30
合计 640

解题思路

生成数独终局

  数独的要求是在9×9的格子内,每一行和每一列和每一宫内都包含不重复的九个元素,但数独终局的个数共有6,670,903,752,021,072,936,960(6.67×10²¹)种组合,尽管终局要求左上角第一个数字为固定值,其终局的种数也是巨大的。而程序设计对终局数量的需求仅在1,000,000个以内,因此,没有必要穷举找到前1,000,000种终局,而没有合适的生成策略随机生成则可能造成终局的重复。因此需制定合适的生成终局策略,而我的生成终局策略为对固定的终局模板进行数字交换以及行交换。这种策略共可以生成8!(除首数字外8个数字两两交换)×2(23行交换)×6(4~6行两两交换)×6(7~9行两两交换)=2,903,040种终局,大于要求的终局数。
  具体步骤如下:
1.生成一固定的有效终局作为模板。
2.对模板进行数字交换。
3.对进行数字交换后的终局进行行交换(2~3行交换、4~6行交换、7~9行交换)保证宫内不重复。
4.若生成终局数满足程序要求个数即返回,若不满足,重复进行步骤2、步骤3。

求解数独谜题

  对于给定的数独谜题,按要求补充数独的空缺,以完成数独。因为填入的数需要满足数独的要求,所以每个固定位置的数值是有限制的,在剩余的可行值中选择一个填入空白,接着填入下一个空白。若发现无可行解,则父节点选择错误,采用回溯法,返回上一节点,填入另一可行解。直到生成树的层数等于空缺数,则生成一可行的数独终局,求解数独谜题成功。
  具体步骤如下:
1.扫描题目,将空白值坐标取出存入数组A。
2.在数组A中选择下一个坐标。
3.查询其所在行、列、宫的数值,填入可行解数组,在可行解数组中选取下一可行解填入。
4.若填入成功,则返回步骤2,若无可行解,则在数组A中返回上一坐标,返回步骤3填入另一可行解。若A中无剩余,则返回,求解数独成功。

设计实现过程

改进

代码说明

附加题

最后编辑于
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