個人作業數獨

ps:名字好像起錯了》 <

psp2.1

personal software process stages

預估耗時（分鐘）

實際耗時（分鐘）

planning

計畫10

12· estimate

· 估計這個任務需要多少時間

1012

development

開發1610

2350

· analysis

· 需求分析 (包括學習新技術)

4030

· design spec

· 生成設計文件

2025

· design review

· 設計複審 (和同事審核設計文件)105

· coding standard

· **規範 (為目前的開發制定合適的規範)

2010

· design

· 具體設計

2060

· coding

· 具體編碼

1440

2100

· code review

· **複審

3060

· test

· 測試（自我測試，修改**，提交修改）

30120

reporting

報告95

115· test report

· 測試報告

3050

· size measurement

· 計算工作量55

· postmortem & process improvement plan

· 事後總結, 並提出過程改進計畫

6060

合計1715

2477

有很大一部分時間花在調bug上了（捂臉）。一開始沒有仔細記錄好各個引數的具體含義和範圍，過一段時間修改時憑記憶去改那些引數，超容易產生各種小bug。

先說說等價數獨。乙個數獨終局通過各類變換可以生成超大量的等價數獨。但是，由於題目中提到了不重複原則，假使要求生成的數獨數量大於乙個等價數獨組，那麼查重部分就會消耗大量的時間，反而得不償失。也沒有找到乙個能識別不同等價數獨的特徵。便放棄了這個想法。

不考慮等價數獨，數獨的生成和求解，在本質上都可歸為求解數獨的過程，只不過生成相對於全0的數獨求解，且不會因得出乙個解答停止。

第乙個想到的方法，大約也是最簡單粗暴的方法，就是無腦遞迴遍歷，輸出可行解。通過每次檢查插入是否可行來決定往下一層or繼續嘗試，但同時想到，檢查插入的可行性本身是乙個極佔執行比重的部分，即使可以一次計算出乙個遞迴過程中的所有可填入值，單純通過數獨局來遍歷仍會占去大量執行時間。於是開始考慮如何儲存每次遞迴過程衝突資訊，以快速檢查插入的可行性。

由於也是乙個回溯演算法，加之判斷衝突，便聯想到了n皇后問題。在查詢資料的過程中，這篇部落格給了我很大啟發。通過劃分衝突種類，以0|1方式表示衝突與否，很大程度上減少了建立、回溯衝突表本身，以及衝突表使用所花費的時間。同時這個方法特別適合在一次填完乙個數字的回溯方法中使用。這也就是我之後程式的基本思路。

最終的設計思路：一次填完乙個數字，每個數字按第一行往第九行的順序填入，衝突表有三個：列衝突表[每個數字]，九宮格衝突表[每個數字]，整體的數獨衝突表

建立乙個suduku類，提供生成、解數獨方法。

sudu_solve 解答的入口方法

sudu_to_file 數獨寫入檔案

單元測試

有很多是private方法，難以從外部呼叫。測試函式採用呼叫入口函式，檢查數獨終局的正確性的方式來進行測試。另有命令列輸入的數字的合法性的檢測。

生成部分的**寫完後，迫不及待的試了一試——1s、10s、100s...當我終於忍不下去了強制結束程式時，不過輸出了20w個數獨。問題很快就發現了：檔案io。當時採用的是乙個數字乙個數字輸出到檔案的方式，極其拖慢性能。之後我為其申請了乙個輸出到檔案的buf，每次呼叫sudu_to_file時先將輸出暫存在buf中，等buf快滿了，一次性輸出到檔案。在程式結束前再調一次sudu_to_file_flush來將還在buf中的資料輸出到檔案。

接下來做了一些小優化。刪去了**中的一些多餘的計算等。

可以發現函式消耗的比例很相似，因為解答時基本使用的是同乙個演算法。

void sudu_gene_loop(int order, int & now_num, int target_num) 
else 
//更新衝突表 
sudu_insert_0(i, num, depth, order_num);
sudu_gene_loop(order + 1, now_num, target_num);
if (now_num == target_num) return;
sudu_delete_0(i, num, depth, order_num);}}
} }

回溯中判斷可行操作的關鍵**（即衝突表的使用）：

canset = gene_row[num] | gene_hasput[depth] | gene_33[order_num * 9 + depth / 3];
for (int i1 = 1; i1 < 10; i1++) 
else if (i <= 5) 
else if (i <= 8) 
} else if (depth < 6) 
else if (i <= 5) 
else if (i <= 8) 
} else if (depth < 8) 
else if (i <= 5) 
else if (i <= 8) 
} }

衝突表的回退：

插入的逆過程

void sudu_delete_0(int i, int num, int depth, int order_num) 
else if (i <= 5) 
else if (i <= 8) 
} else if (depth < 6) 
else if (i <= 5) 
else if (i <= 8) 
} else if (depth < 9) 
else if (i <= 5) 
else if (i <= 8) 
} sudu[depth * 9 + i] = 0; 
}

數獨、衝突表的初始化：

void sudu_solve_init() 
}} }

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