結(jié)對項(xiàng)目：數(shù)獨(dú)擴(kuò)展

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1. Github項(xiàng)目地址

https://github.com/Slontia/Sudoku2

2. PSP估計(jì)表格

3. 關(guān)于Information Hiding, Interface Design, Loose Coupling的設(shè)計(jì)

　　首先，在王辰昱同學(xué)的提醒下，我們將一開始的代碼按照功能分為若干個(gè).cpp文件，每一個(gè).cpp只處理一件事，如create_puzzle.cpp文件負(fù)責(zé)生成數(shù)獨(dú)，而solve.cpp文件負(fù)責(zé)解決數(shù)獨(dú)，在一定程度上保證了代碼的低耦合性。
　　我認(rèn)為在實(shí)際編碼中，最能體現(xiàn)這個(gè)思想的是dig函數(shù)和Rank類。首先來看一下dig函數(shù)在代碼中的調(diào)用情況：

int lower, int upper) { if (lower > upper || lower < 0 || upper > SIZE * SIZE) {return 0; } int all_freebox_num = (rand() % (upper - lower + 1)) + lower; int cleaned_num = dig(sudoku, puzzle, all_freebox_num);int freebox_num = all_freebox_num - cleaned_num; if (freebox_num == 0) {return all_freebox_num; }

　　這是create_puzzle函數(shù)的開頭部分，整個(gè)程序中只有這個(gè)地方用到了這個(gè)函數(shù)，其功能在于盡可能地清除一個(gè)數(shù)獨(dú)中的數(shù)字，并保證其單解性。這個(gè)函數(shù)在清除數(shù)字的時(shí)候會(huì)依靠推理，因此挖起來非常快。這是保證代碼速度的一個(gè)很重要的部分。但是如果不看dig.cpp文件，我們并不清楚其具體的實(shí)現(xiàn)過程，或是用了什么高端的算法，只知道“這是一個(gè)挖數(shù)非常快的函數(shù)”，我認(rèn)為這是最能體現(xiàn)Information Hiding的部分。
　　
　　除此之外，GUI項(xiàng)目中還有一個(gè)排行榜功能，這個(gè)功能位于Rank類中。我們在實(shí)現(xiàn)這個(gè)類之前，先考慮了一下可能的需要的功能，如清除記錄、插入到排行榜、寫入文件、讀取文件、加密等等。有了這些想法，我們便提供了相應(yīng)的接口，之后再實(shí)現(xiàn)，我認(rèn)為遵循了Interface Design。下面是rank.h中定義的部分函數(shù)：

bool record(int mode, double time, char * name); // 保存記錄（難度，用時(shí)，姓名） bool fetch_rank(int mode, int r, char * name, double & time); // 獲取 mode 難度排名為 r 的姓名和時(shí)間, 1-indexed bool clear(); // 清空排行榜 bool fetch_last_record(char * name, double & time); // 獲得上次錄入的姓名和時(shí)間 bool encrypt_flush(bool encrypt); // 加密并保存 void load_db(bool encrypt); // 從文件中加載 void init_db(); // 初始化數(shù)據(jù)庫 void init_board(); // 初始化 board bool fetch_free(int mode, int & index); // 拿走一個(gè)空的 entry bool insert_after(int mode, int tg_id, int new_id); // 在空間中id為tg_entry的位置后面插入new_entry bool show(int mode);

4. 計(jì)算模塊接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。設(shè)計(jì)包括代碼如何組織，比如會(huì)有幾個(gè)類，幾個(gè)函數(shù)，他們之間關(guān)系如何，關(guān)鍵函數(shù)是否需要畫出流程圖？說明你的算法的關(guān)鍵（不必列出源代碼），以及獨(dú)到之處。（7'）

主要有三個(gè)模塊：

1. create 模塊

　　這次作業(yè)雖然指定不允許出現(xiàn)等價(jià)數(shù)獨(dú)，但我們還是可以通過模板變換快速生成1000000個(gè)數(shù)獨(dú)。首先，我們需要保證數(shù)獨(dú)的等價(jià)性，我們的做法是不對第一個(gè)宮進(jìn)行任何操作（隨機(jī)性貌似在-c不做要求？）。我們沿用了劉暢同學(xué)在個(gè)人項(xiàng)目中使用的3-3-3位置輪換方法成功生成了一個(gè)數(shù)獨(dú)終盤。在個(gè)人項(xiàng)目中，模板的變化主要體現(xiàn)在R4~R6、R7~R9的行變換，但其實(shí)，對于3-3-3位置輪換方法生成的終盤，部分行的變換也是可行的。
　　我們先來想一個(gè)問題，在一個(gè)3*3的宮中填入1~3三個(gè)數(shù)字各三次，保證行、列中沒有重復(fù)的數(shù)字，共有幾種填法呢？通過窮舉，我們可以發(fā)現(xiàn)有12種解，如下圖：

　　

　　現(xiàn)在，我們將這個(gè)問題向數(shù)獨(dú)上靠攏，在生成的數(shù)獨(dú)上，我們標(biāo)出圖中所示的紅、綠、藍(lán)數(shù)字：
　　

　　由上面的結(jié)論我們可以得出，通過變換紅、綠、藍(lán)共九個(gè)數(shù)字，可以得到12種不同排列。由于第一個(gè)宮我們不能動(dòng)，只能動(dòng)R4~R9，因此共可以找到6組類似的9個(gè)數(shù)字，而這6組的排列又相互獨(dú)立，因此共可以產(chǎn)生12^6=2985984種排列。

2. solve 模塊

　　solve模塊的實(shí)現(xiàn)和個(gè)人項(xiàng)目相同，只是做了一下封裝。

據(jù)之前的思路，我設(shè)計(jì)了三個(gè)類：數(shù)獨(dú)類（Subject_sudoku）、組類（Group）、方格類（Box）。
數(shù)獨(dú)類包含三個(gè)組數(shù)組，名字分別為rows[9]、columns[9]和blocks[9]，分別代表思路中描述的三種組。每個(gè)組包括指向9個(gè)Box的指針和記錄以確定數(shù)字的二進(jìn)制數(shù)hasvalue。
在初始化數(shù)組之后，首先找到未確定值得Box中可能取值最少的那個(gè)，依次對它的值進(jìn)行猜測。在每次猜測之前，通過拷貝構(gòu)造將Subject_sudoku備份下來，在新的數(shù)獨(dú)中將該方格的值確定，再繼續(xù)尋找可能取值最少的Box，對它的值進(jìn)行猜測，直到所有的Box的值都被確定，或嘗試完某個(gè)Box的所有可能性（無解）。
基本流程描述如下：

初始化數(shù)獨(dú)；

找到可能取值最少的Box；

依次假定它所有的可能取值；

重復(fù)2、3，直到所有Box都被確定，或嘗試完某Box所有可能性。
對象之間的關(guān)系構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，便于Box和Group之間的信息傳遞

3. puzzle 模塊

　　

獨(dú)到之處：

　　1. 選擇最有效的隨機(jī)方式。我們在隨機(jī)挖空的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)純粹隨機(jī)的效果并不好，特別是要求生成55個(gè)空的獨(dú)解數(shù)獨(dú)時(shí)，會(huì)比較慢。但是如果在各個(gè)宮內(nèi)部進(jìn)行比較平均的挖空，得出來的空會(huì)分布得比較均勻，就容易產(chǎn)生單解數(shù)獨(dú)。

　　2. 結(jié)合邏輯推導(dǎo)。反向使用行列宮擯除法，可以挖掉當(dāng)前局面來看具有邏輯必然性的數(shù)字（比如說第一行是 1 2 3 4 5 6 7 8 9，那么 1 可以被挖掉，因?yàn)?1 的存在是被其他 8 個(gè)數(shù)決定的），這樣，這部分的挖空可以不用交給隨機(jī)挖空來解決，降低了算法的時(shí)間復(fù)雜度。

5. UML圖顯示計(jì)算模塊部分各個(gè)實(shí)體之間的關(guān)系

6. 計(jì)算模塊接口部分的性能改進(jìn)。記錄在改進(jìn)計(jì)算模塊性能上所花費(fèi)的時(shí)間，描述你改進(jìn)的思路，并展示一張性能分析圖（由VS 2015/2017的性能分析工具自動(dòng)生成），并展示你程序中消耗最大的函數(shù)。（3'）

1. puzzle 模塊

測試指令 -n 10000 -r 20~35 -u
　　

測試指令 -n 10000 -r 36~50 -u
　　

測試指令 -n 10000 -r 51~55 -u　　
　　
　　　　

　　可見，FgMap::outside_lock 是最耗時(shí)間的函數(shù)，編寫之前已經(jīng)考慮到了這個(gè)問題，因此采用了位運(yùn)算等加速方法，實(shí)際上很難再優(yōu)化了。

2. create 模塊

　　
　　　　

　　create 采用的是行列交換的方法生成不等價(jià)的數(shù)獨(dú)，因此很快，瓶頸在 io，但這里采用了緩存一次性輸出的方式，最大限度利用了 block 讀寫的功能，因此也無法再優(yōu)化了。

3. solve 模塊

　　

7. 看Design by Contract, Code Contract的內(nèi)容：

http://en.wikipedia.org/wiki/Design_by_contract
http://msdn.microsoft.com/en-us/devlabs/dd491992.aspx
描述這些做法的優(yōu)缺點(diǎn), 說明你是如何把它們?nèi)谌虢Y(jié)對作業(yè)中的。（5'）

優(yōu)點(diǎn)：

在開發(fā)過程中可能會(huì)忘記一個(gè)函數(shù)本身的含義，而契約設(shè)計(jì)可以時(shí)刻提醒設(shè)計(jì)者這個(gè)函數(shù)本身的功能，不至于偏離原本的需求；

在調(diào)用函數(shù)時(shí)可以了解到需要保證的條件和可能帶來的后果，增加了開發(fā)的安全性。

缺點(diǎn)：

契約設(shè)計(jì)的前置條件和后置條件可能有很多，如果一定嚴(yán)格按照語法規(guī)則描述，則閱讀起來比較困難；而如果改為用自然語言描述，又會(huì)出現(xiàn)描述模糊的情況，這一點(diǎn)在上學(xué)期《面向?qū)ο笳n程設(shè)計(jì)》中有所體會(huì)；

保證契約的正確性會(huì)帶來更多的開發(fā)成本。

　　在本次結(jié)對作業(yè)中，我們通過定義了dig函數(shù)和rank類的需求，近似地實(shí)現(xiàn)了契約設(shè)計(jì)。dig函數(shù)負(fù)責(zé)將傳入的數(shù)獨(dú)盡可能地挖空，而rank類提供了各種對排行榜操作的接口。預(yù)先定義了這些需求再開始實(shí)際的代碼編寫，讓后期的代碼銜接更加簡單。

8. 計(jì)算模塊部分單元測試展示。展示出項(xiàng)目部分單元測試代碼，并說明測試的函數(shù)，構(gòu)造測試數(shù)據(jù)的思路。并將單元測試得到的測試覆蓋率截圖，發(fā)表在博客中。要求總體覆蓋率到90%以上，否則單元測試部分視作無效。（6'）

覆蓋率截圖：

單元測試

在編寫測試代碼之前，首先明確一下單元測試要實(shí)現(xiàn)的功能：

合法性檢測

等價(jià)性檢測（是更嚴(yán)格的重復(fù)性檢測）

單解性檢測

對于-c，需要檢測1、2；
對于-s，需要檢測1；
對于-n，需要檢測1、2，如果有-u，還需要檢測3。

合法性檢測

依然使用二進(jìn)制數(shù)存儲(chǔ)法判斷合法性，這一點(diǎn)和個(gè)人項(xiàng)目完全相同，優(yōu)點(diǎn)是速度快、代碼簡潔，代碼如下：

for (int i = 0; i < number; i++) {sudoku = new string();int* sudoku_ptr = result[i];for (int j = 0; j < SIZE; j++) {for (int k = 0; k < SIZE; k++) {int digit;digit = sudoku_ptr[GET_POS(j, k)];(*sudoku) += digit + '0';bit = (1 << (digit - 1));row_record[j] |= bit;column_record[k] |= bit;block_record[(j / 3) * 3 + k / 3] |= bit;}}// judge & initialfor (int i = 0; i < 9; i++) {Assert::AreEqual(511, row_record[i]);Assert::AreEqual(511, column_record[i]);Assert::AreEqual(511, block_record[i]);row_record[i] = 0;column_record[i] = 0;block_record[i] = 0;} }

等價(jià)性檢測

沿用了個(gè)人項(xiàng)目中的字典樹，代碼變更如下：

typedef struct node {bool isbottom;int depth;string* sudoku;struct node* ptrs[9];}Treenode;Treenode* create_treenode(int depth, string* sudoku) {Treenode* p = (Treenode*)malloc(sizeof(Treenode));p->isbottom = true;p->depth = depth;p->sudoku = sudoku;for (int i = 0; i < 9; i++) {p->ptrs[i] = NULL;}return p;}void add_sudoku_to_tree(int depth, Treenode** p, string* sudoku) {if ((*p) == NULL) {(*p) = create_treenode(depth, sudoku);}else {if ((*((*p)->sudoku)).length() > 0) {if ((*sudoku).compare(*((*p)->sudoku)) == 0) {fclose(fout);}Assert::AreNotEqual(*sudoku, *((*p)->sudoku));add_sudoku_to_tree(depth + 1, &((*p)->ptrs[(*((*p)->sudoku))[depth + 1] - '1']), ((*p)->sudoku));(*p)->sudoku = new string("");}add_sudoku_to_tree(depth + 1, &((*p)->ptrs[(*sudoku)[depth + 1] - '1']), sudoku);}}

其中，這一行

(*p)->sudoku = new string("");

是變動(dòng)后的代碼，之前的代碼為

*((*p)->sudoku) = "";

　　
這段代碼的情境是本身位于這個(gè)節(jié)點(diǎn)的字符串遇見了新加入的字符串，于是他們需要根據(jù)自己接下來的字符，從該節(jié)點(diǎn)引申出兩個(gè)屬于它們的新節(jié)點(diǎn)，那里是他們的歸宿。可以看出之前的代碼是有問題的，sudoku是字典樹節(jié)點(diǎn)中儲(chǔ)存的字符串指針，舊代碼中為了清空節(jié)點(diǎn)，清空的是指針指向的值，導(dǎo)致字典樹中很多字符串都被清空了，所幸被測試的代碼沒有問題，不然后果很嚴(yán)重……新的代碼修改的是指針本身，不影響存入的字符串，是正確的處理方式。
　　
除此之外，我們沿用了個(gè)人項(xiàng)目中的字典樹重復(fù)性判斷，這次新添了檢測等價(jià)性的功能。我們選取第一個(gè)宮，對里面的數(shù)字分別和1~9進(jìn)行映射，之后將整個(gè)數(shù)獨(dú)根據(jù)映射刷新，再放入字典樹中進(jìn)行判斷。映射的代碼如下：

char digit_map[SIZE]; for (int i = 0; i < SIZE; i++) {digit_map[i] = (*sudoku)[i]; // build map } /* change to equivalence */ for (int i = 0; i < SIZE * SIZE; i++) {(*sudoku)[i] = digit_map[(*sudoku)[i] - '1']; }

單解性測試

其實(shí)在生成數(shù)獨(dú)題目的時(shí)候已經(jīng)檢查過單解性了，這里引用的是那里的代碼：

bool generator_fill_sudoku(Subject_sudoku* sudoku, int &solution_counter) { /* -- succeed(true) or failed(false) */Box* box;//cout << sudoku->to_string() << endl;box = sudoku->get_minpos_box();if (box == NULL) {solution_counter++;if (solution_counter > SOLUTION_MAX) {return false;}return true;}return generator_guess_value(box, sudoku, solution_counter); }

這個(gè)函數(shù)是對求解函數(shù)的修改，原來是找到解立刻輸出答案，現(xiàn)在是找到一個(gè)解繼續(xù)運(yùn)行，直到找到的解的個(gè)數(shù)超過SOLUTION_MAX為止。這里SOLUTION_MAX的值為1。

9. 計(jì)算模塊部分異常處理說明。在博客中詳細(xì)介紹每種異常的設(shè)計(jì)目標(biāo)。每種異常都要選擇一個(gè)單元測試樣例發(fā)布在博客中，并指明錯(cuò)誤對應(yīng)的場景。（5'）

　　InvalidCommandException 錯(cuò)誤的指令；

TEST_METHOD(command_exception1) {bool test_result = false;int argc = 4;char* argv[10] = {"sudoku.exe","-s","100","-c"};try {read_command(argc, argv);}catch (InvalidCommandException*) {test_result = true;}Assert::IsTrue(test_result); }

　　CannotOpenFileException 無法打開文件；

TEST_METHOD(cannot_open) {bool test_result = false;Core core;try {core.input_file("puz.txt", result_solve);}catch (CannotOpenFileException* e) {test_result = true;}Assert::IsTrue(test_result); }

　　BadFileException 文件異常或損壞；

TEST_METHOD(incompleted_sudoku) {FILE* ftest;int erno = fopen_s(&ftest, "puzzle.txt", "w");if (ftest == NULL) {cout << erno << endl;Assert::Fail();}Core core;fputs("4 1 7 2 3 8 6 5 9\n\3 2 6 4 9 5 8 1 7\n\9 5 8 7 1 6 3 2 4\n\6 9 1 8 5 2 7 4 3\n\8 4 2 9 7 3 1 6 5\n\7 3 5 6 4 1 9 8 2\n\1 8 3 5 2 7 4 9 6\n\2 7 9 1 6 4 5 3 8\n\5 6 4 3 8 9 2 7 b", ftest);fclose(ftest);bool test_result = false;try {core.input_file("puzzle.txt", result_solve);}catch (BadFileException* e) {test_result = true;}Assert::IsTrue(test_result); }

　　InvalidPuzzleException 數(shù)獨(dú)謎題本身不符合規(guī)則（并非指全部無解謎題）：

int index = 0; int digit; QPushButton* btn; for (int i = 0; i < SIZE; i++) {for (int j = 0; j < SIZE; j++) {int digit = puzzle[index++];btn = buttons[i][j];if (digit == 0) { // free gridbtn->setText("");btn->setEnabled(true);btn->setStyleSheet(UNCERTAIN_GRID_STYLE);numbers[i][j] = 0;}else {char num[2] = { '0' + digit, '\0' };btn->setText(num);btn->setEnabled(false);btn->setStyleSheet(CERTAIN_GRID_STYLE);numbers[i][j] = digit;}} }

　　以上樣例全部測試通過。

10. 界面模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程。在博客中詳細(xì)介紹界面模塊是如何設(shè)計(jì)的，并寫一些必要的代碼說明解釋實(shí)現(xiàn)過程。(5')

　　我們主要的GUI界面只有一個(gè)，其它的還包括排行榜界面和成績寫入界面。

　　GUI的布局使用代碼生成，沒有使用.ui文件，原因是覺得.ui文件自動(dòng)生成的代碼很臃腫，而自己寫的話可以建立數(shù)組管理各個(gè)組件（大概是我們沒有找到正確的方法？）。舉例來說的話，下面是生成數(shù)獨(dú)9*9個(gè)方格的代碼：

void SudokuGUI::create_grids() {QSignalMapper* mapper = new QSignalMapper(this);for (int i = 0; i < SIZE; i++) {for (int j = 0; j < SIZE; j++) {numbers[i][j] = 0;buttons[i][j] = new QPushButton("", this);QPushButton* btn = buttons[i][j];btn->setGeometry((j + 1) * BOX_SIZE + (j / 3) * 10 - 20,(i + 1) * BOX_SIZE + (i / 3) * 10,BOX_SIZE,BOX_SIZE); // set positionbtn->setEnabled(false);btn->setFont(QFont("Times", 18, QFont::Bold)); // set fondbtn->setStyleSheet(CERTAIN_GRID_STYLE); // set colorbtn->setFont(GRID_FONT);QObject::connect(btn, SIGNAL(clicked()), mapper, SLOT(map()));mapper->setMapping(btn, GET_GRIDNO(i, j));}}QObject::connect(mapper, SIGNAL(mapped(int)), this, SLOT(record_button(int))); }

　　利用類似的for循環(huán)來初始化各個(gè)元件，他們的StyleSheet用預(yù)定義表示：

#define FUNCTION_FONT QFont("Consolas", 16, QFont::Normal) #define REMAINING_FONT QFont("Consolas", 14, QFont::Normal) #define GRID_FONT QFont("Consolas", 18, QFont::Normal) #define UNCERTAIN_GRID_STYLE "QPushButton:hover{\background-color:#AFEEEE;\ }"\ "QPushButton{\background-color:#66CCFF;\ }" #define CERTAIN_GRID_STYLE "QPushButton{\color:#1C2460;\background-color:#99CCFF;\ }" #define TIP_GRID_STYLE "QPushButton{\color:#1E90FF;\background-color:#99CCFF;\ }" #define WRONG_GRID_STYLE "QPushButton{\background-color:#DC143C;\ }" #define MARK_GRID_STYLE "QPushButton{\background-color:#DC143C;\ }" #define CURRENT_GRID_STYLE "QPushButton{\background-color:#FFFF66;\ }" #define INPUT_BOTTON_STYLE "QPushButton{\background-color:#FF69B4;\ }" #define FUNCTION_BUTTON_STYLE "QPushButton{\color:#000000;\background-color:#FFFF66;\ }" #define ENABLE_BUTTON_STYLE "QPushButton{\background-color:#DC143C;\ }" #define DISABLE_INPUT_BUTTON_STYLE "QPushButton{\background-color:#FFE4E1;\ }" #define DISABLE_FUNCTION_STYLE "QPushButton{\background-color:#fcf8ab;\ }" #define WINDOW_SYTLE ""

　　下面是一些界面變化部分，首先是新游戲的開始，這里根據(jù)Core的generate接口處理數(shù)獨(dú)界面，將未被挖空的數(shù)獨(dú)對應(yīng)按鈕置為Disable：

int index = 0; int digit; QPushButton* btn; for (int i = 0; i < SIZE; i++) {for (int j = 0; j < SIZE; j++) {int digit = puzzle[index++];btn = buttons[i][j];if (digit == 0) { // free gridbtn->setText("");btn->setEnabled(true);btn->setStyleSheet(UNCERTAIN_GRID_STYLE);numbers[i][j] = 0;}else {char num[2] = { '0' + digit, '\0' };btn->setText(num);btn->setEnabled(false);btn->setStyleSheet(CERTAIN_GRID_STYLE);numbers[i][j] = digit;}} }

　　這次我們實(shí)現(xiàn)的功能有四個(gè)，除了要求的check和tip外，我們還附加了filter和track功能。filter是在當(dāng)前格子內(nèi)切換所有滿足填入規(guī)則的值，而track是將某種數(shù)字標(biāo)紅便于查看。

　　check的設(shè)計(jì)思路是建立三個(gè)數(shù)組，分別對應(yīng)行、列、組，并將每一個(gè)格子的數(shù)字分別存儲(chǔ)于這三個(gè)數(shù)組中，假如某個(gè)數(shù)組儲(chǔ)存的某種數(shù)字的數(shù)量大于1，說明出現(xiàn)了數(shù)字的重復(fù)，將重復(fù)的數(shù)字標(biāo)紅：

int row_digit_counter[SIZE][SIZE] = { 0 }; int column_digit_counter[SIZE][SIZE] = { 0 }; int block_digit_counter[SIZE][SIZE] = { 0 };bool pass = true;// store box for (int i = 0; i < SIZE; i++) {for (int j = 0; j < SIZE; j++) {int value = numbers[i][j];if (value != 0) {row_digit_counter[i][value - 1]++;column_digit_counter[j][value - 1]++;block_digit_counter[GET_BLOCKNO(i, j)][value - 1]++;}else {pass = false;}} }// judge & initial for (int i = 0; i < SIZE; i++) {for (int j = 0; j < SIZE; j++) {int value = numbers[i][j];if (value != 0 && (row_digit_counter[i][value - 1] > 1 ||column_digit_counter[j][value - 1] > 1 ||block_digit_counter[GET_BLOCKNO(i, j)][value - 1] > 1)) {buttons[i][j]->setStyleSheet(WRONG_GRID_STYLE);pass = false;}else {RESTORE_GRID_STYLE(buttons[i][j]);}} }

　　tip的實(shí)現(xiàn)非常簡單，就是將終局?jǐn)?shù)獨(dú)對應(yīng)的數(shù)字填入就好，這里就不細(xì)說了。tracker的實(shí)現(xiàn)也很簡單，就是找到對應(yīng)的數(shù)字并涂紅就好，這里簡要說一下filter的實(shí)現(xiàn)：

　　我采用了二進(jìn)制存儲(chǔ)的方法，將當(dāng)前選中格子所在行、列、宮中出現(xiàn)的所有數(shù)字進(jìn)行記錄，得到所有可取的值。但是由于filter所填入的數(shù)字是需要不斷輪換的，所以我要從當(dāng)前填入的數(shù)字開始進(jìn)行for循環(huán)，保證下一個(gè)出現(xiàn)的數(shù)字是在當(dāng)前填入數(shù)字之后的。但是假如沒有可以填入的數(shù)字，我們就將這個(gè)格子清空（填入CLEAN）。

if (curbtn != NULL) {GO_THROUGH_BLOCKS(GET_BLOCKNO(this->cur_rowno, this->cur_colno)) {int digit = numbers[i][j];if (digit != 0 && (i != this->cur_rowno || j != this->cur_colno)){binary_recorder |= (bit << (digit - 1));}}for (int i = 0; i < SIZE; i++) {int digit;digit = numbers[i][this->cur_colno];if (digit != 0 && i != this->cur_rowno) {binary_recorder |= (bit << (digit - 1));}digit = numbers[this->cur_rowno][i];if (digit != 0 && i != this->cur_colno) {binary_recorder |= (bit << (digit - 1));}}int cur_digit = numbers[this->cur_rowno][this->cur_colno];for (int digit = cur_digit + 1; digit <= SIZE; digit++) {if ((binary_recorder & (bit << (digit - 1))) == 0) {set_number(digit);return;}}for (int digit = 1; digit <= cur_digit; digit++) {if ((binary_recorder & (bit << (digit - 1))) == 0) {set_number(digit);return;}}set_number(CLEAN);

　　計(jì)時(shí)器采用QLCDNumber元件，利用槽函數(shù)，每1ms調(diào)用一次timeout_handle函數(shù)：

void Timer::timeout_handle() {*time = time->addMSecs(TIMEOUT_MILL);time_lcd->display(time->toString("hh:mm:ss.zzz")); }

11. 界面模塊與計(jì)算模塊的對接。詳細(xì)地描述UI模塊的設(shè)計(jì)與兩個(gè)模塊的對接，并在博客中截圖實(shí)現(xiàn)的功能。(4')

代碼對接

　　對接很簡單，利用core的生成難度謎題功能和求解功能（用于提示功能），將謎題和解儲(chǔ)存在數(shù)獨(dú)中。

FILE* fout; this->mode = difficulty - 1;this->unfilled_grid_count = 0; int puzzle_receiver[1][SIZE*SIZE]; core->generate(1, difficulty, puzzle_receiver);for (int i = 0; i < SIZE; i++) {for (int j = 0; j < SIZE; j++) {int gridno = GET_GRIDNO(i, j);this->puzzle[gridno] = puzzle_receiver[0][gridno];if (puzzle[gridno] == 0) {unfilled_grid_count++;}} }char unfilled_grid_count_str[3]; sprintf(unfilled_grid_count_str, "%d", unfilled_grid_count); grid_count->setText(REMAINING_TEXT + unfilled_grid_count_str);core->solve(puzzle_receiver[0], this->sudoku);

功能實(shí)現(xiàn)

主界面

點(diǎn)擊Game->New Game可以選擇難度，隨即開始游戲。操作流程為點(diǎn)擊某方格，并點(diǎn)擊右側(cè)鍵盤上的數(shù)字進(jìn)行填入，點(diǎn)擊Erase可以消除方格上填入的數(shù)字。

功能一：Check

點(diǎn)擊Check按鈕可以檢查填入的正確性，沖突部分會(huì)標(biāo)紅，如果全部方格都被填入且正確，游戲結(jié)束。

功能二：Tip

點(diǎn)擊某一可填入方格，此時(shí)可選擇Tip，Tip可以告訴你方格的正確答案，但代價(jià)是本次成績將不會(huì)被計(jì)入排名。

功能三：Track

點(diǎn)擊Track后，Track會(huì)變紅，此時(shí)為追蹤數(shù)字狀態(tài)，點(diǎn)擊右側(cè)數(shù)字鍵盤，可以顯示數(shù)獨(dú)中該數(shù)字所有出現(xiàn)的位置，便于求解。（此功能只限于Normal和Hard難度）

功能四：Filter

點(diǎn)擊某一可填入方格，此時(shí)點(diǎn)擊Filter可以循環(huán)填入該方格的所有可行數(shù)值，便于求解。（此功能只限于Hard難度）

功能五：計(jì)時(shí)

游戲開始時(shí)，計(jì)時(shí)器會(huì)開始計(jì)時(shí)，精確到毫秒，游戲結(jié)束后計(jì)時(shí)器暫停，視成績決定是否計(jì)入排名。

功能六：排名

如果成績良好，在游戲結(jié)束后會(huì)彈出窗口供玩家輸入姓名，并存儲(chǔ)在排行榜中。排行榜位于Game->LeaderBoard中。

細(xì)節(jié)一：填入最后一個(gè)格子自動(dòng)觸發(fā)Check

玩家填入最后一個(gè)格子即標(biāo)志著數(shù)獨(dú)的完成，此時(shí)應(yīng)當(dāng)立即結(jié)束游戲，或者告知玩家哪里填入有問題。

細(xì)節(jié)二：告知剩余方格數(shù)

玩家可以了解到當(dāng)前的游戲進(jìn)度。

細(xì)節(jié)三：功能隨難度進(jìn)行調(diào)整，保證游戲性

對于Easy模式，Filter太過強(qiáng)大，以至于無腦Filter就可以結(jié)束游戲，成了純粹比拼手速的游戲。我們認(rèn)為Easy象征著初學(xué)者難度，一些基礎(chǔ)的猜數(shù)方法要由玩家在此階段掌握，不能讓新玩家過于依賴Filter和Track功能。隨著難度的遞增，玩家的水平也逐漸遞增，此時(shí)給予玩家這些功能可以為高端玩家提供便利，這是我們設(shè)計(jì)的初衷。

細(xì)節(jié)四：Tip不可隨便使用

Tip的存在是把雙刃劍——它會(huì)讓玩家喪失思考的樂趣，破壞游戲性，但同時(shí)也能給予玩家?guī)椭?#xff0c;讓實(shí)在想不出答案的玩家可以睡個(gè)安穩(wěn)覺。為了權(quán)衡利弊，我們綜合了Rank功能，讓使用過Tip的玩家不能將成績計(jì)入Rank，保證了游戲的公平性，同時(shí)還鼓勵(lì)玩家盡可能減少Tip的次數(shù)，專注于提高解題能力。

細(xì)節(jié)五：關(guān)閉主窗口，其它窗口隨即關(guān)閉

如果主窗口都關(guān)了，剩下的小窗口存在的意義是什么呢？還要?jiǎng)跓┯脩粢粋€(gè)一個(gè)去關(guān)嗎？

12. 描述結(jié)對的過程，提供非擺拍的兩人在討論的結(jié)對照片。（1'）

我們屬于是兩個(gè)落單的人，于是就結(jié)對了……結(jié)對的時(shí)候使用的是我的個(gè)人項(xiàng)目代碼，GUI部分由我編寫，-c生成算法也主要由我想出來的，而核心代碼中生成數(shù)獨(dú)謎題部分的算法則是由王辰昱提出的，實(shí)際運(yùn)行效率非常高。在本次結(jié)對編程過程中，我學(xué)到了很多東西，包括編程能力和溝通能力，收益匪淺。

13. 結(jié)對編程的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

結(jié)對編程

優(yōu)點(diǎn)：

減少代碼編寫過程中出現(xiàn)問題的幾率

在出現(xiàn)問題的時(shí)候，兩個(gè)人的思路更加廣闊，更利于解決問題

在代碼設(shè)計(jì)過程中，兩個(gè)人經(jīng)過討論可以使代碼設(shè)計(jì)更加完美

兩個(gè)人取長補(bǔ)短，結(jié)對過程也是相互學(xué)習(xí)的過程

缺點(diǎn)：

對空閑時(shí)間要求較大，兩個(gè)人的空閑時(shí)間必須有很多交集

隊(duì)友

優(yōu)點(diǎn)：

代碼能力超強(qiáng)，封裝性很好，代碼風(fēng)格很贊

學(xué)習(xí)能力很強(qiáng)，可以通過學(xué)習(xí)掌握一些算法，提高代碼運(yùn)行效率

用戶體驗(yàn)部分理解比我要深刻，GUI的優(yōu)化部分幫了不少忙

肯下工夫，愿意花費(fèi)時(shí)間對代碼進(jìn)行雕琢（很肝）

缺點(diǎn)：

感覺有些缺乏計(jì)劃性，導(dǎo)致最后時(shí)間很緊張……

自己

優(yōu)點(diǎn)：

debug能力感覺還可以，小技巧有很多，de掉了一些比較玄的bug

肯下工夫，愿意花費(fèi)時(shí)間對代碼進(jìn)行雕琢（也很肝）

感覺溝通能力較差，很多時(shí)候不能表達(dá)出自己的觀點(diǎn)

缺點(diǎn)：

代碼風(fēng)格不好，比較粗心大意，造成很多bug

14. 在你實(shí)現(xiàn)完程序之后，在附錄提供的PSP表格記錄下你在程序的各個(gè)模塊上實(shí)際花費(fèi)的時(shí)間。（0.5'）

附加題4

交換小組：

王子銘 15231058
索一奇 15061180

合并情況

　　合并的時(shí)候出現(xiàn)了一些問題，主要原因是我們兩組的core接口不同，前者傳入的是一個(gè)二維指針，而我們傳入的是一個(gè)二維數(shù)組（助教博客中寫的是int[][] result，這是java中的用法，根據(jù)不同人理解不同，我認(rèn)為無論傳入指針還是數(shù)組都是正確的），導(dǎo)致最終通過修改代碼才能進(jìn)行合并。
　　要想使用交換小組的dll新建游戲，必須要調(diào)用set_play(bool)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)十分簡單：

void Core::set_play(bool a) {play = a; }

　　其目的是為了調(diào)整生成puzzle的策略，如果play是false，說明是命令行模式下運(yùn)行，使用回溯法保證了數(shù)獨(dú)生成的不等價(jià)性；如果play是true，說明是在GUI中運(yùn)行，更加側(cè)重隨機(jī)性。這種做法的優(yōu)點(diǎn)在于生成數(shù)獨(dú)更加靈活，但同時(shí)為dll的交換造成了一定影響，因?yàn)閟et_play并不是約定的接口，導(dǎo)致只有通過修改代碼才能確保數(shù)獨(dú)游戲的正確生成。 因此我的個(gè)人觀點(diǎn)是，core中多余的函數(shù)會(huì)影響dll的靈活性，盡量不去添加沒有約定好的接口是比較好的設(shè)計(jì)方式。
　　除此之外的一個(gè)小缺陷是任意打開兩次游戲的第N局游戲都是相同的，我認(rèn)為可以通過srand(time(0))根據(jù)系統(tǒng)時(shí)間改變隨機(jī)數(shù)種子，從而解決問題~

合并后的游戲界面

　　我normal模式下挖45個(gè)空，對方是挖47個(gè)空：

Bug修復(fù)

經(jīng)交換小組提示，目前Exception類已提供dll接口，調(diào)用者可以自行調(diào)用所有的異常類。

附加題5

正在收集反饋，部分反饋結(jié)果如下：

某舍友A君
亮點(diǎn)在于：細(xì)節(jié)做得非常好，比如使用tip之后不算成績、難度的遞增會(huì)有伴隨功能的出現(xiàn)、排行榜的可以自行清除；check、filter和track的功能做得很新穎，也很實(shí)用，比如check可以隨時(shí)點(diǎn)擊隨時(shí)檢查，track和filter能夠使得游戲過程的真實(shí)性更強(qiáng)。
不足在于：未開放的按鈕可以不顯示；說明性的文字過少，影響用戶上手時(shí)的體驗(yàn)。

某舍友B君
優(yōu)點(diǎn):增加了filter功能，提升了游戲體驗(yàn)，數(shù)獨(dú)填寫完成后自動(dòng)觸發(fā)check功能，不必手動(dòng)點(diǎn)擊check按鈕。排行榜信息豐富，用戶體驗(yàn)良好。
缺少必要的用戶提示。直接進(jìn)入游戲頁面感覺很突兀。按鈕太方方正正了。

某好友C君
感覺很方便啊，感覺可以改進(jìn)一下，不用點(diǎn)數(shù)字，鍵盤輸入數(shù)字更爽。

某舍友D君
優(yōu)點(diǎn)：

check功能標(biāo)注了同行或同列相同數(shù)字。

增加filter功能，可提示當(dāng)前數(shù)字框接受數(shù)字。

有track功能，可以顯示當(dāng)前數(shù)獨(dú)游戲中某數(shù)字所在位置。

help功能是一個(gè)亮點(diǎn)，包含各個(gè)按鈕使用規(guī)則，顯得逼格很高的樣子。

缺點(diǎn)：

被提示之后不能消除，不利于小伙伴之間的互動(dòng)。

使用界面不友善。建議可以將按鈕變換形狀增添界面趣味性

某基友E君

這個(gè)成功提示顯示不全啊，話說這也太簡單了，hard8分多不用試數(shù)就做出來了= =
（不好意思，是你太強(qiáng)了）

相關(guān)改進(jìn)

B君說得很有道理，于是我們添加了help功能，在About->Help可以調(diào)出幫助：

解釋了相關(guān)的功能用法，同時(shí)該內(nèi)容也在README中寫入了。
E君提出的問題暫時(shí)無法解決，這和計(jì)算機(jī)自定義的文本大小有關(guān)，經(jīng)測試，該同學(xué)的文本大小大約為1.5x，而在1.0x和1.25x上顯示正常。

感想

我是個(gè)強(qiáng)迫癥，覺得界面可以不精美，但用起來一定要舒服，因此在顏色搭配、布局等方面花了一點(diǎn)時(shí)間，包括使用七段數(shù)碼管提供毫秒級的計(jì)時(shí)功能，營造緊張感；所有窗口的一鍵關(guān)閉；創(chuàng)造新紀(jì)錄后立刻調(diào)出排行榜等等……感覺至少對用戶習(xí)慣有了一點(diǎn)思考，這是我結(jié)對編程主要的收獲之一，當(dāng)然這部分也離不開同伴的幫助和支持，后面關(guān)于tip的配色問題都是他進(jìn)行改良的hhh，總體來講最終效果還說得過去。其實(shí)我一開始是想向“掃雷”看齊的，系統(tǒng)自帶的掃雷沒有特別花哨的配色，界面十分簡潔樸素，但是用起來也很舒服，我感覺能做到這種程度就很不錯(cuò)了。
但是內(nèi)部的代碼實(shí)現(xiàn)其實(shí)在個(gè)人復(fù)審的時(shí)候感覺還是挺糟糕的，至少應(yīng)該建幾個(gè)QPushButton的子類代表不同類型的按鈕，主要是一開始的界面還是在個(gè)人階段一晚上搞出來的，沒有考慮太多，導(dǎo)致GUI內(nèi)部元件的封裝性特別差。這一部分以后還是要注意的。

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與50位技術(shù)專家面對面20年技術(shù)見證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

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