軟體工程大作業數獨遊戲2

這篇文章主要是第四部分具體實現、第五部分單元測試和第六部分程式效能及質量分析

check.h：負責對使用者輸入的命令進行處理，如果命令輸入錯誤，進行錯誤提示，下面是判斷輸入並執行的**部分：

int solveinput() //判斷並執行命令
if (strcmp(ar**[1], "-c") && strcmp(ar**[1], "-s")) //字母錯誤
if (!strcmp(ar**[1], "-c")) //創造數獨終盤
return 3;
}sum = 10 * sum + ar**[2][i] - '0';
}if (sum > max || sum < 1) //數字過大
/*----------------------------------*/
/*建立數獨終盤物件*/
/*...........*/
file* file;
file = freopen("sudoku.txt", "w", stdout); //沒有檔案時可以創造
base base(sum, file); //呼叫generator
base.generate();
/*----------------------------------*/
return 5;
} if (!strcmp(ar**[1], "-s")) //解題
/*----------------------------------*/
/*建立數獨求解物件*/
/*...........*/
ans = freopen("sudoku.txt", "w", stdout);
solver solver(question, ans); //呼叫solver
flag = solver.in();
/*----------------------------------*/
return 7;
} return 8; //正常執行，消除警告
}

base.h:生成數獨局的終盤，採用矩陣轉換法，先換行，再換列，最後換數字，換行的**如下：

void generate()   //生成函式}}

answer.h：用來解決數獨問題，採用回溯演算法，dfs的具體**如下：

bool dfs(int tot)   //dfs搜尋方法			
int line = tot / 9;
int col = tot % 9;
if (sudoku[line][col] > 0)
for(int i = 1;i <= 9;i++)
}sudoku[line][col] = 0;
} return false;
}

question.cpp：用來生成數獨題目的，用到了rand函式，具體實現如下：

void change()
}} }
a = 0, b = 8;
for (int i = 0; i < 42; i++) }
}

對於每乙個模組，我都設計了單元測試，一共寫了十個用例。

首先是對於輸入的測試，一共有8種可能，對於輸入算式等也進行了測試，**如下：

unittest1()
test_method(testmethod1) //輸入格式不正確的時候
test_method(testmethod2) //輸入的不是-c或者-s的時候
test_method(testmethod3) //輸入不是數字的時候
test_method(testmethod4) //輸入的數字過大
test_method(testmethod5) //輸入生成數獨終盤命令正確
test_method(testmethod6) //解數獨題的路徑錯誤
test_method(testmethod7) //解數獨題的路徑正確
test_method(testmethod8) //輸入算式

對於generator.h的測試：

主要目的：檢查生成的矩陣是否有重複的情況

test_method(testmethod10)   //證明沒有生成重複的矩陣
s1.push_back(temp + '0');
}if (end) break;
}if (end) break;
container.insert(s1);
s1.clear();
}fclose(stdin);
assert(container.size() != sudoku_number);
}

answer.h的測試：

主要目的：檢查生成的數獨矩陣是否正確

test_method(testmethod9) //解題是否成功

測試的結果如下：

使用visual studio檢查單元測試覆蓋率為71.04%，說明單元測試設計的還比較合理。上圖可以看出方法10的測試花了2分多種的事件，因為測試10的輸入是1000000個矩陣，將生成的最多數量的矩陣一一進行對比，證明在最多的輸入時，生成的矩陣也都是不重複的，這樣的測試更具有說服性。

起初，我選用回溯法生成數獨終盤，生成1000000個數獨終盤要花40s的時間。所以我換用矩陣轉換法，節省了大量的時間，效率非常高，效能上也提高了很多。**效能分析如下：

這裡可以看到，比較費時間的是base類中的out()函式，也就是輸出函式，通過對其的重構，減少對該函式的呼叫次數，並刪除了一些不必要的迴圈，重構後的效能分析如下：

接下來採用visual studio 2017 **質量分析工具找出警告。

這裡的前兩個警告是由於變數宣告後沒有初始化，第三個警告是因為size_t強制轉化為int有可能引起資料的丟失。因為在32位編譯器下，size_t可以看作unsigned int，而在64位編譯器中，size_t可以看作unsigned long long，只需要將有問題的變數由int型改為unsigned long long型即可。

之後再執行就不出現warning了

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