3. 设计阶段

设计分结构化设计方法，和面向对象的设计方法。结构化程序写太多了，这次打算试试面向对象的。而且结构化程序总感觉代码多了的话就贼长，整体结构容易弄不清楚。因为还没讲后面的面向对象设计，所以自己稍微看了些后面章节内容，结合第3章的软件设计基础，自己尝试做了下设计阶段：

一、概要设计

包括了：（1）体系结构设计（2）界面设计（3）数据设计

（1）体系结构设计

主要就是确定类、和类间关系。

根据模块化设计的思想，分成了三个类：

① ConsoleParameter类，代表控制台输入的参数，包含了参数处理的功能

② SudokuSolution类，数独解类（就是没有0的数独），能生成指定数量数独题，用于生成数独题

③ SudokuPuzzle类，数独题类（有0的数独），可以生成生成数独解。

// 这里我之前想错了。。写完前两个类了才觉得好像名字有点不对劲。。之前把②③名字弄反了，实际上生成数独应该是SudokuSolution类里的方法，因为相当于生成没有0的数独解（但是这个感觉和这个数独解类关系不太大。。只有一个函数）。。而第三个SudukuPuzzle类对应求解数独功能，是SudukuPuzzle.solve()才对。。

也想过要不要把SudokuSolution和SudokuPuzzle合并成一个类，就代表一个数独的意思，然后空着的地方用0表示。但是这两种还是有不同的，比如带0的可以解，不带0的没法解。要区分的话也可以加个成员变量区分，不过感觉还是分开好点，可能对以后可能的扩展有利些。。所以就分成了这3个类。

类间关系：

SudokuSolution和SudokuPuzzle类都能接受ConsoleParameter类，来获取控制台参数，并进行相应动作

（2）界面设计

没有用户界面（附加题做的时候再设计）

（3）数据设计

数据库、数据文件、全局数据结构的定义，好像用不上

二、详细设计

还是先做一个最初版本的详细设计吧，感觉之后可能在实现过程中还会更改这个详细设计

主要就是对类里面函数和变量的定义

ConsoleParamter类：

用来获取控制台参数，并处理，判断错误，得到两个参数，之后可以用于生成数独或求解数独时的参数

详细说明：（直接写在.h文件里了）

//
//用来获取控制台参数，并处理，判断错误，得到两个参数
//之后可以用于生成数独或求解数独时的参数
//
class ConsoleParameter {
public:
  // 根据argc和argv，初始化所有成员变量
  ConsoleParameter(int argc, char *argv[]);
  // 获取-c或者-s指令，失败返回'\0'
  char GetCommand();
  // 获取-c或-s后面的参数，失败返回"\0"
  string GetOperationcode();
private:
  // 向控制台显示错误信息
  void OutputError(string errorstring);
  // argc，控制台参数个数
  int argc;
  // argv，多个控制台参数数组的首地址
  char **argv;
  //存放-c或者-s，或者空
  char command;
  //存放-c或者-s后面的参数
  string operationcode;
};

其中，ExtractCommand()函数流程图：

ExtractOperationCode()函数流程图

SudokuSolution类：

接收ConsoleParameter对象，并生成数独，输出到文件

详细说明：

//
//接收ConsoleParameter对象，并生成数独，输出到文件
//
class SudokuSolution {
public:
  //用ConsoleParameter类的parameter来初始化对象
  SudokuSolution(ConsoleParameter parameter);
  //生成parameter参数中数量的对象，并存至文件
  void Generate();
private:
  //生成25个基础数独（不能通过1到9的排列使之相同的，算不同的数独）
  //被Generate()调用
  void GenerateBasicPuzzle();
  //用于初始化对象
  ConsoleParameter parameter;
  //存放25个基础数独，下标从0开始
  int basic_puzzle[25][10][10];
};

Generate()函数流程图：

SudokuPuzzle类：

接收ConsoleParameter对象，并求解文件中数独，输出到sudoku_answers文件

详细说明：

//
//接收ConsoleParameter对象，并求解文件中数独，输出到sudoku_answers文件
//
class SudokuPuzzle {
public:
  //用ConsoleParameter类的参数初始化对象（无默认构造函数），并初始化所有数据成员
  SudokuPuzzle(ConsoleParameter parameter);
  //用于关闭两个文件
  ~SudokuPuzzle();
  //调用dfs_solve()，解文件中的所有数独题，并输出到sudoku_answers文件
  int SolveAll();
private:
  //用于根据puzzle[10][10]解一个数独，把解存至solution[90]
  void dfs_solve(int depth);
  //用于构造对象
  ConsoleParameter parameter;
  //存数独题，0代表空格，1~9行和1~9列为有效数据
  int puzzle[10][10];
  //数独题是否符合格式要求
  bool islegal;
  //数独题中的0个数
  int number_of_blanks;
  //数独题中每个0的位置，从0下标开始
  int position_of_blanks[90][2];
  //存数独的解，从0下标开始
  int solution[90];
  //数独是否有解
  bool solvable;
  //输入文件的指针
  FILE *finput;
  //输出文件的指针
  FILE *foutput;
  //表示读了几个题进来，纯粹是为了输出到文件的时候区分第一个
  int count;
};

SolveAll()流程图：

【数独个人项目】3. 设计阶段

3. 设计阶段

一、概要设计

二、详细设计

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