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A qt version sudoku game. Week 1 project of summer semester 2017.

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nzpznk/sudoku-qt

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sudoku-qt

A qt version sudoku game.

实现功能:

  1. 实现标准9X9布局,响应鼠标点击。

  2. 点击选中方格可对选中方格填数,通过选中数字按钮进行填数。

  3. 实现重玩、暂停功能(暂停时计时停止,方格不可选中)

  4. 实现关卡选择(10+个不同难度的关卡)(难度可使用初始空格的数目,或是其他合理方式确定)

  5. 实现撤销、恢复功能(支持撤销10步)

  6. 实现删除功能。

  7. 点击数字亮显当前界面所有相同数字,高亮选中数字所在行列

  8. 支持标记和输入两种模式,标记模式下方格内填多个数字。

  9. 能正确判定当前填入的所有数字中是否有错误并通过check按钮指出

  10. 基于“生成终盘,随机挖洞”的数独问题产生器,可以随机产生数独游戏

  11. 基于DLX的数独问题求解器。

运行效果:

  1. 能对格子选中,高亮,标记,显示是否错误

  1. 能够高效而正确地求解

模块划分:

主逻辑 (./logic 文件夹下)

功能
LogicController 控制游戏主逻辑,诸如重玩,撤销与回撤,正确性检查,发送信号更新界面

界面 (./UI 文件夹下)

功能
MainWindow 用于选择关卡
GameBoard 游戏界面
SudokuGrid 数独格子组件
Inputboard 输入数字框组件
GridBtn 继承QLabel而写成的按钮控件

求解器 (./solver 文件夹下)

功能
Solver Algorithm X 的抽象算法,实现为一个函数对象,通过调用DancingLinks接口描述
DancingLinks 实现dancinglinks基本操作,数据底层操作调用DLNodesContainer的实现
DLNodesContainer 链表节点的容器,规定了DancingLinks操作所需的底层基本操作,继承重写可以实现不同种类数独
StdSudokuNodesContainer 用于表示9 x 9标准数独的DLNodesContainer

数独加载 (./loader 文件夹下)

功能
Loader 所有加载器的基类,暴露唯一对外界有用的接口Loader::load()方法
FileLoader 通过磁盘文件资源进行加载,实现功能中的关卡设计
RandomGenerator 随机生成数独游戏

测试 (./test 文件夹下)

出于熟练度考虑没有在本次开发中使用测试框架,而是自己通过编写一个test.cpp在其中利用宏定义+预编译的方法测试各个模块,让我最后一天开发效率明显提升。

关于求解与生成算法

  1. 求解算法使用dancinglinks数据结构,使用 Algorithm X 进行求解

  2. 我将 Algorithm X 单独抽取出来作为一个框架写在Solver中,通过调用数据结构DancingLinks的接口进行求解,DancingLinks 数据结构用于隔离底层操作,调用封装好的DLNodesContainer进行操作,通过实现继承重写DLNodesContainer 的少量最基本底层操作可以实现对求解问题的扩展

  3. 生成算法使用知乎用户提供的一种方法:(1) 随机生成11个位置,调用solver计算一个解答形成终盘。(2) 之后随机挖洞,每挖一个洞调用 Algorithm X 判断解答是否唯一,如果不唯一就回溯,尝试挖洞次数越多,统计上获得空格多的数独可能性就越大

  4. 随机生成难度控制:可以通过生成算法步骤(2)中的随机尝试次数进行控制,实验发现尝试次数30次左右可以产生简单难度的数独,尝试次数达到接近100次左右数独的空格数可以达到50个左右,效果相当显著

大作业感想与心路历程

  1. 耗费了最大精力的就是类和模块的接口设计以及Solver的实现,对Solver最后实现了算法与数据表示的解耦让我感到很高兴。

  2. 时间安排还是不太合理,前松后紧,最后一天的时候尽管平均两小时调过一个功能,写了一整天,仍然在检查前没有全部完成。。。

  3. 充分体会到了写测试的好处,编写测试尽管要写更多代码但是会显著加快开发进度。

  4. 一点遗憾:本来想实现一些数独变种(比如对角数独),dancinglinks的数据表示部分解耦就是为了这个目的,但是时间对于我来说确实太紧张,而且最后前端界面和逻辑部分有一些hardcode了,导致没有能够完成。

  5. 关于undo和redo的实现:本来以为这两个功能实现起来挺麻烦的,但是后来发现因为数据部分完全存储在logic模块,其他部分只要logic模块的数据定下就确定下来了,所以最后采用保存与恢复logic模块的状态来实现。最终undo和redo功能总共就用了大概一个小时,各用了20行左右逻辑很简单的代码就实现了,这个模块的快速扩展是这次开发中的一个惊喜。

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图标全部来自:https://www.flaticon.com/ 再此向图标作者表示感谢!

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