软件工程第三次作业---数独

软件工程第三次作业---数独

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一.GitHub地址

二.PSP表格

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时(分钟)
Planning	计划	60
Estimate	估计这个任务需要多少时间	2100
Development	开发	2100
Analysis	需求分析（包括学新技术）	480
Design Spec	生成设计文档	30
Design Review	设计复审	30
Coding Standard	代码规范（为目前的开发指定合适的规范）	30
Design	具体设计	60
Coding	具体编码	900
Code Review	代码复审	30
Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	120
Reporting	报告	240
Test Repor	测试报告	120
Size Measurement	计算工作量	30
Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结, 并提出过程改进计划	240
合计		2100

三.解题思路

拿到这道题，首先想到的是我长到这么大竟然没有做过一张数独？（小羞耻。。）那么我首先要做的一步就是了解数独规则。

1.了解规则

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”。

2.思路

考虑到如果从三宫格开始的话，代码中缺少不对宫的判断，不利于后续阶数的扩展，我想直接从常规九宫格的解题开始。

首先开始阶段.
要先初始化数独盘，在题目已经填写的数字基础上对我们要填的格子进行填充限制，如下图所示：

然后是数字填充阶段.
思路比较常规，回溯法，就是在已有的限制条件下，按顺序尝试1-9在格子中的填充，如果在尝试过程中填写到了数独盘的最后一格，则代表数独已经解出来了（此方法仅限提供的数独盘只有唯一解，如果有多解也只能输出一个），如果到达某格无法继续填充后续数字，需要移除之前放置的数字，然后继续尝试，如下图所示：

四.代码组织

五.关键代码

回溯方法：

/**
     * 回溯填充方法
     * @param row
     * @param col
     */
    public void backtrack(int row, int col) {
            
        
        if(shudoPan[row][col] == 0) {
            for(int d = 1; d <= m; d++) {
                int idx = 0;
                if(boxRow > 0) {
                    idx = (row / boxRow ) * boxRow + col / boxCol;
                }
                
                if(couldPlace(d, row, col)) {
                    //填充数字，并设置填充限制
                    boxOccupied[idx][d]++;
                    rowOccupied[row][d]++;
                    colOccupied[col][d]++;
                    shudoPan[row][col] = d;
                    //是否填充到最后一格
                    if ((col == m-1) && (row == m-1)) {
                          sudokuSolved = true;
                        }
                        else {
                          //当到达最后一列的格子，下一个格子跳转到下一行
                          if (col == m-1) {
                              backtrack(row + 1, 0);
                          }else {
                              backtrack(row, col + 1);
                          } 
                        }
                    if(!sudokuSolved) {//移除填充后无法进行后续填充的数
                        
                        boxOccupied[idx][d]--;
                        rowOccupied[row][d]--;
                        colOccupied[col][d]--;
                        shudoPan[row][col] = 0;
                    }
                }
            }
        }else {
            if ((col == m-1) && (row == m-1)) {
                  sudokuSolved = true;
                }
                else {
                  //当到达最后一列的格子，下一个格子跳转到下一行
                  if (col == m-1) {
                      backtrack(row + 1, 0);
                  }else {
                      backtrack(row, col + 1);
                  } 
                }
        }
    }

解数独方法---用于初始化和调用回溯方法

/**
     * 解数独方法
     */
    public void solveSudoku(int[][] shudoPan) {
        setBox();//调用设置宫的行列数方法
        //System.out.println("boxRow,boxCol:"+boxRow+" "+boxCol);
        
        // 初始化某数所在行、列、宫
        for (int i = 0; i < m; i++) {
          for (int k = 0; k < m; k++) {
            int num = shudoPan[i][k];
            if (num != 0) {
              int d = num;
              if(boxRow > 0) {
                  int idx = (i / boxRow ) * boxRow + k / boxCol;
                  boxOccupied[idx][d]++;
              }
              rowOccupied[i][d]++;
              colOccupied[k][d]++;
            }
          }
        }
        backtrack(0, 0);
      }
}

未完。。。。。。