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日期：2018-12-15

3. 設計階段

        設計分結構化設計方法，和麵向物件的設計方法。結構化程式寫太多了，這次打算試試面向物件的。而且結構化程式總感覺程式碼多了的話就賊長，整體結構容易弄不清楚。因為還沒講後面的面向物件設計，所以自己稍微看了些後面章節內容，結合第3章的軟體設計基礎，自己嘗試做了下設計階段：

一、概要設計

     包括了：（1）體系結構設計  （2）介面設計  （3）資料設計

 （1）體系結構設計

      主要就是確定類、和類間關係。

      根據模組化設計的思想，分成了三個類：

① ConsoleParameter類，代表控制檯輸入的引數，包含了引數處理的功能

② SudokuSolution類，數獨解類（就是沒有0的數獨），能生成指定數量數獨題，用於生成數獨題

③ SudokuPuzzle類，數獨題類（有0的數獨），可以生成生成數獨解。

// 這裡我之前想錯了。。寫完前兩個類了才覺得好像名字有點不對勁。。之前把②③名字弄反了，實際上生成數獨應該是SudokuSolution類裡的方法，因為相當於生成沒有0的數獨解（但是這個感覺和這個數獨解類關係不太大。。只有一個函式）。。而第三個SudukuPuzzle類對應求解數獨功能，是SudukuPuzzle.solve()才對。。

      也想過要不要把SudokuSolution和SudokuPuzzle合併成一個類，就代表一個數獨的意思，然後空著的地方用0表示。但是這兩種還是有不同的，比如帶0的可以解，不帶0的沒法解。要區分的話也可以加個成員變數區分，不過感覺還是分開好點，可能對以後可能的擴充套件有利些。。所以就分成了這3個類。

類間關係：

     SudokuSolution和SudokuPuzzle類都能接受ConsoleParameter類，來獲取控制檯引數，並進行相應動作

（2）介面設計   

        沒有使用者介面（附加題做的時候再設計） 

（3）資料設計

       資料庫、資料檔案、全域性資料結構的定義，好像用不上

二、詳細設計

      還是先做一個最初版本的詳細設計吧，感覺之後可能在實現過程中還會更改這個詳細設計

      主要就是對類裡面函式和變數的定義

      ConsoleParamter類： 

用來獲取控制檯引數，並處理，判斷錯誤，得到兩個引數，之後可以用於生成數獨或求解數獨時的引數                                  

詳細說明：（直接寫在.h檔案裡了）

//
//用來獲取控制檯引數，並處理，判斷錯誤，得到兩個引數
//之後可以用於生成數獨或求解數獨時的引數
//
class ConsoleParameter {
public:
  // 根據argc和argv，初始化所有成員變數
  ConsoleParameter(int argc, char *argv[]);
  // 獲取-c或者-s指令，失敗返回'\0'
  char GetCommand();
  // 獲取-c或-s後面的引數，失敗返回"\0"
  string GetOperationcode();
private:
  // 向控制檯顯示錯誤資訊
  void OutputError(string errorstring);
  // argc，控制檯引數個數
  int argc;
  // argv，多個控制檯引數陣列的首地址
  char **argv;
  //存放-c或者-s，或者空
  char command;
  //存放-c或者-s後面的引數
  string operationcode;
};

其中，ExtractCommand()函式流程圖：

ExtractOperationCode()函式流程圖

SudokuSolution類：

接收ConsoleParameter物件，並生成數獨，輸出到檔案

詳細說明：

//
//接收ConsoleParameter物件，並生成數獨，輸出到檔案
//
class SudokuSolution {
public:
  //用ConsoleParameter類的parameter來初始化物件
  SudokuSolution(ConsoleParameter parameter);
  //生成parameter引數中數量的物件，並存至檔案
  void Generate();
private:
  //生成25個基礎數獨（不能通過1到9的排列使之相同的，算不同的數獨）
  //被Generate()呼叫
  void GenerateBasicPuzzle();
  //用於初始化物件
  ConsoleParameter parameter;
  //存放25個基礎數獨，下標從0開始
  int basic_puzzle[25][10][10];
};

Generate()函式流程圖：

SudokuPuzzle類：

接收ConsoleParameter物件，並求解檔案中數獨，輸出到sudoku_answers檔案

詳細說明：

//
//接收ConsoleParameter物件，並求解檔案中數獨，輸出到sudoku_answers檔案
//
class SudokuPuzzle {
public:
  //用ConsoleParameter類的引數初始化物件（無預設建構函式），並初始化所有資料成員
  SudokuPuzzle(ConsoleParameter parameter);
  //用於關閉兩個檔案
  ~SudokuPuzzle();
  //呼叫dfs_solve()，解檔案中的所有數獨題，並輸出到sudoku_answers檔案
  int SolveAll();
private:
  //用於根據puzzle[10][10]解一個數獨，把解存至solution[90]
  void dfs_solve(int depth);
  //用於構造物件
  ConsoleParameter parameter;
  //存數獨題，0代表空格，1~9行和1~9列為有效資料
  int puzzle[10][10];
  //數獨題是否符合格式要求
  bool islegal;
  //數獨題中的0個數
  int number_of_blanks;
  //數獨題中每個0的位置，從0下標開始
  int position_of_blanks[90][2];
  //存數獨的解，從0下標開始
  int solution[90];
  //數獨是否有解
  bool solvable;
  //輸入檔案的指標
  FILE *finput;
  //輸出檔案的指標
  FILE *foutput;
  //表示讀了幾個題進來，純粹是為了輸出到檔案的時候區分第一個
  int count;
};

SolveAll()流程圖：