《八皇后演示软件》设计文档Word文档格式.docx
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1.3定义
专门术语
原文
涵义
queen
皇后
flag
标示
count
计数
FindQueen
Findqueen
找皇后
OutAlgorithm
Outalgorithm
输入算法
2任务概述
2.1需求分析
在初始状态下在国际象棋上没有任何棋子。
然后顺序在第1行，第2行，…，第8行上布放棋子。
在每一行中有8个可选择位置，但在任一时刻，棋盘的合法布局都必须满足3个限制条件：
即任何两个棋子不得放在棋盘上的同一行、或者同一列、或者同一斜线上。
用回溯法。
在第n行第j列安放一个棋子时，需要记录在行方向、列方向、正斜线方向、反斜线方向的安放状态，若当前布局合法，可向下一行递规求解，否则可移走这个棋子，回复安放此棋子前的状态，试探本行的j＋1列。
2.2概要设计
首先定义一个递归找全部解的递归函数FindQueen（inti），设有一个参数i，表示在1至i-1行都已有皇后合理放置的情况下，寻找第i行的合理放置。
在i行上，有8种可能的放置，列j顺次选择第1列、第2列……直至第8列。
当i行j列的放置是合理的时候，就设置与i行j列相对应的列、斜线有皇后的标志并输出皇后，并在i=7（i从0开始计算）的情况下，看皇后位置是否合适，合适则弹出对话框,并把标记flag置为1；
否则递归调用FindQueen（i+1），在第i+1行上寻找合理的放置。
一列试探结束，再试探下一列之前，清除已设置的与i行j列相对应的列、斜线有皇后的标志，让j增加1，在下一列寻找解。
要关心的是一个皇后是否已经合理的沿着每一行、每一列的斜线安置。
因此在每一列上恰好安置一个皇后，引入一个数组queen[]，queen[i]记录第i行皇后的列的位置j。
另外，为了使程序在检查皇后放置的合理性
方面简易方便，引入以下三个工作数组（k仅代表其中一个元素）：
●数组mk[]，mk[k]=1表示第k列上有皇后；
●数组lk[]，lk[k]=1表示第k条主对角线上有皇后；
●数组rk[]，rk[k]=1表示第k条反对角线上有皇后；
棋盘中的行与列有如下规律：
同一条主对角线上的方格，它们的行号与列号之间的关系：
i-j+7均相等；
同一条反对角线上的方格，它们的行号与列号之间的关系：
i+j均相等。
初始化时，所有行和斜线上均没有皇后。
在第i行的j列方格放置一个合理的皇后后，准备考察第i+1行时,应在数组mk[]，lk[]，rk[]中为第i行、第j列的方格设定有皇后的标志；
如果前次的皇后放置导致后面的放置无论如何都不能满足要求，则回溯，重置，这时，应先清除原先在数组mk[]，lk[]，rk[]中设置的关于第i行、第j列有皇后的标志；
一个皇后在第i行、第j列方格内放置是合理的，由数组mk[]，lk[]，rk[]对应位置都没有皇后来确定。
2.3运行环境
本程序在MicrosoftVisualStudio2008环境下写成，可直接通过EXE文件直接运行。
3需求
3.1功能需求
功能类别
功能类型名称、标识符
描述
八皇后类
保护成员queen[8]
queen[i]表示第i行皇后的列的位置
保护成员flag
用来做标记
保护成员mk[8],rk[15],lk[15];
用于存放判断皇后位置后变量存放
公有成员函数C八皇后View（）
用于构造八皇后视图函数并初始化
公有成员函数CBrushmy_brush
构造一个矩形画刷，将一个Bit图背景刷到框里
公有成员函数FindQueen（inti）
通过算法为八皇后定位
公有成员函数Onput（intqueen[]）
找到皇后位置后输出皇后
公有成员函数OnDraw（CDC*pDC）
显示棋盘在窗口中，并重写以绘制该视图
公有成员函数afx_msgvoidOnFileNew（）
建立一个响应，通过点击开始键实现摆皇后启动
3.2性能需求
3.2.1数据精确度
【说明对该软件的输入、输出数据精度的要求，可能包括传输过程中的精度。
如无此要求，可省略。
】
3.2.2时间特性要求
【说明对于该软件的时间特性要求，如对响应时间、更新处理时间、数据的转换和传送时间、解题时间等的要求。
说明软件支持的终端数和应支持的并行操作的用户数。
4总体设计
4.1基本设计概念和处理流程
4.11FindQueen（）流程图
4.12Onput（）流程图
5类设计
classC八皇后View:
publicCView
{
protected:
//仅从序列化创建
C八皇后View（）;
public:
//属性
C八皇后Doc*GetDocument（）const;
intqueen[8],flag;
//queen[i]表示第i行皇后的列的位置
intmk[8],rk[15],lk[15];
//标记
CBrushmy_brush;
//笔刷
intcount;
//计数
private:
CFontm_newfont,*m_oldfont;
//字体对象
//操作
voidFindQueen（inti）;
//查找皇后位置
voidOnput（intqueen[]）;
//输入皇后
voidOutAlgorithm（CDC*pDC）;
//输出算法
//重写
virtualvoidOnDraw（CDC*pDC）;
//重写以绘制该视图
//实现
virtual~C八皇后View（）;
//生成的消息映射函数
afx_msgvoidOn32771（）;
//开始，在窗口单击以实现查找皇后
};
6数据结构设计
6.1逻辑结构设计
类图：
八皇后
#CFontm_newfont,*m_oldfont;
+intqueen[8],flag,count;
//queen[i]表示第i行皇后的列位置
+intmk[8],rk[15],lk[15];
+C八皇后Doc*GetDocument（）const;
//构造函数
+virtual~C八皇后View（）;
//析构函数
+CBrushmy_brush;
//构造刷子
+voidFindQueen（inti）;
+voidOnput（intqueen[]）;
//输出皇后
+virtualvoidOnDraw（CDC*pDC）;
+afx_msgvoidOn32771（）;
6.1.1表汇总
模块名称
功能说明
构造函数
为函数初始化
析构函数
释放数据，空间
查找皇后函数
通过算法查找出皇后位置
输出皇后函数
在相应皇后位置输入皇后
重绘
实现棋盘和算法的重绘视图
消息处理函数
通过单击窗口中相应按钮实现启动摆皇后
7模块设计
7.1
构造函数C八皇后View（）
功能描述
初始化queen[]，count，flag，笔刷
接口与属性
数据结构
与算法
C八皇后View:
:
C八皇后View（）
CBitmapbmp;
bmp.LoadMappedBitmap（IDB_BITMAP1）;
my_brush.CreatePatternBrush（&
bmp）;
count=0;
inti;
flag=0;
for（i=0;
i<
=7;
i++）
{
mk[i]=0;
queen[i]=-1;
}
=14;
rk[i]=0;
lk[i]=0;
}
补充说明
7.2
消息处理程序On32771（）
通过在窗口单击开始进入该函数，实现启动定位皇后和摆放皇后
voidC八皇后View:
On32771（）
FindQueen（0）;
if（flag==1）
AfxGetMainWnd（）->
SendMessage（WM_CLOSE）;
//结束项目
7.3
查找皇后FindQueen（inti）
通过递归查找全部解的算法查找皇后位置
传入0值开始重头开始查找
FindQueen（inti）
for（intj=0;
j<
8;
j++）
{
if（mk[j]==0&
&
rk[i+j]==0&
lk[7+i-j]==0）//如无冲突
queen[i]=j;
//记录第i行皇后的列的位置j
rk[i+j]=1;
//标记，下一次该反对角线上不能放皇后
mk[j]=1;
//标记，下一次该列上不能放皇后
lk[8-1+i-j]=1;
//标记，下一次该主对角线上不能放皇后
Sleep（100）;
Onput（queen）;
//摆放皇后
if（i==7）
STOPdl;
count++;
//计数
//MessageBox（_T（"
总共种摆法！
"
））;
if（dl.DoModal（）==IDOK）//弹出对话框
else
flag=1;
break;
FindQueen（i+1）;
//递归
if（flag==1）
//如果前次的皇后放置导致后面的放置无论如何都不能满足要求，则回溯，重置
rk[i+j]=0;
lk[8-1+i-j]=0;
mk[j]=0;
if（count==92）//当计数为92时，弹出MessageBox
Sleep（1000）;
MessageBox（_T（"
exit（0）;
7.4
输出皇后Onput（）
每次调用输入皇后并调用OnDraw（）重绘棋盘
传入queen[]
Onput（intqueen[]）
{
CDC*pDC=GetDC（）;
CBitmapbitmap;
bitmap.LoadBitmap（IDB_BITMAP2）;
CDCdeMemory;
deMemory.CreateCompatibleDC（pDC）;
CBitmap*poldBitmap=deMemory.SelectObject（&
bitmap）;
OnDraw（pDC）;
//重绘棋盘
inti;
for（i=0;
{
if（queen[i]!
=-1）
if（queen[i]==0）
pDC->
StretchBlt（（i+1）*60,1*60,60,60,&
deMemory,0,0,60,60,SRCCOPY）;
else
StretchBlt（（i+1）*60,（queen[i]+1）*60,60,60,&
}
deMemory.SelectObject（poldBitmap）;
7.5
重写绘制视图OnDraw（）
重写以绘制该视图，输出背景图和棋盘
传入CDC*pDC
OnDraw（CDC*pDC）
C八皇后Doc*pDoc=GetDocument（）;
ASSERT_VALID（pDoc）;
if（!
pDoc）
return;
//刷背景图
CRectrect;
GetClientRect（rect）;
///取得客户区域
pDC->
FillRect（rect,&
my_brush）;
///用背景画刷填充区域
//画棋盘
CBrushbrush1;
brush1.CreateSolidBrush（RGB（0,0,0））;
//黑色画笔
CBrushbrush2;
brush2.CreateSolidBrush（RGB（200,200,200））;
//灰色画笔
for（inti=1;
9;
for（intj=1;
j++）
CRectrc（i*60,j*60,i*60+60,j*60+60）;
if（（i+j）%2==0）
FillRect（rc,&
brush1）;
brush2）;
//在窗口中显示算法
m_oldfont=pDC->
SelectObject（&
m_newfont）;
TextOut（580,50,_T（"
算法:
）,strlen（"
SelectObject（m_oldfont）;
TextOut（580,70,_T（"
voidFindQueen（inti）{"
TextOut（580,90,_T（"
for（intj=0;
j<
8;
j++）{"
TextOut（580,110,_T（"
mk[j]&
!
rk[i+j]&
lk[7+i-j]）{//判断是否符合放入皇后的条件"
TextOut（580,130,_T（"
queen[i]=j;
//记录第i行皇后的列的位置j"
TextOut（580,150,_T（"
rk[i+j]=TRUE;
//记录从右上到左下的斜线上有皇后"
//记录从右上到左下的斜线上有皇后"
TextOut（580,170,_T（"
mk[j]=TRUE;
//记录第j列有皇后"
TextOut（580,190,_T（"
lk[8-1+i-j]=TRUE;
//记录从左上到右下的斜线上有皇后"
TextOut（580,210,_T（"
if（i==7）"
if（i==7）"
TextOut（580,230,_T（"
OnPut（）;
//输出摆放的方法"
//输出摆放的方法"
TextOut（580,250,_T（"
else"
TextOut（580,270,_T（"
FindQueen（i+1）;
//递归调用"
TextOut（580,290,_T（"
queen[i]=-1;
"
TextOut（580,310,_T（"
rk[i+j]=FALSE;
TextOut（580,330,_T（"
lk[i+8-1-j]=FALSE;
TextOut（580,350,_T（"
mk[j]=FALSE;
TextOut（580,370,_T（"
}"
TextOut（580,390,_T（"
TextOut（580,410,_T（"
}"
7接口设计
7.1外部接口
单击窗口中的开始键，使棋子摆放开始。
7.2内部接口
1.通过消息处理程序开始整个程序，先调用FindQueen（）；
2.FindQueen（）在算法中调用Onput（）实现皇后摆放；
3.Onput（）中又调用OnDraw（）实现棋盘重绘；
4.在FindQueen（）不断递归调用，最终将所有结果找出。
8使用说明
8.1安装与初始化
【一步一步地说明为使用本软件而需要进行的安装与初始化过程，包括程序的存载形式，安装与初始化过程中的全部操作命令，系统对这些命令的反应与答复，表征安装工作完成的测试实例等。
如果有的话，还应说明安装过程中所需用到的专用软件。
8.2软件主要功能的使用说明
【对软件主要功能的操作和输入输出做简要的说明】
9设计小结
通过本次课程设计，我运用到了很多C++课本中的知识，特别是此次实训强调的类的运用。
使我们慢慢培养面向对象的设计思想，并且学习了MicrosoftVisualStudio2008中MFC可视化的常规运用，是我们在实践中慢慢积累经验。
程序采用可视化界面，易于操作，对于用户可以可选择行进行操作。
10测试用例
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