面向对象设计与构造_第三单元总结

杨馨悦-22182610 2024-05-19 17:42:05

黑箱测试：

黑箱测试主要关注软件功能是否能按照需求规格说明正确执行，测试者无需了解程序内部结构或逻辑。主要测试输入输出，验证功能和系统行为是否符合预期。
白箱测试：

白箱测试也称为结构测试，测试者需了解程序内部逻辑结构，通过测试内部代码逻辑的路径，确保每个逻辑路径都被测试到。可以测试到代码的内部结构，有助于发现隐蔽的代码缺陷。

各类型测试理解

单元测试：
- 针对软件中的最小可测试单元（通常是函数或方法）进行检查和验证。
- 通常由开发者编写，用来确保该单元能正常运行，符合设计。
功能测试：
- 测试系统的功能是否按照需求规格书执行，属于黑箱测试的范畴。
集成测试：
- 在单元测试基础上，将多个单元组合在一起，测试它们的集成是否能正确工作。
- 目的是发现与接口和模块间交互相关的问题。
压力测试：
- 主要用来测试系统在超负荷运行和限制条件下的稳定性和可靠性。
- 通常模拟高负载情况下系统的响应。
回归测试：
- 每当进行了代码修改（包括但不限于修复bug、添加新功能等）后，重新测试以确保修改没有引发新的错误。

数据构造策略

构造有效数据：符合规格要求的正常输入。
构造边界数据：围绕输入输出边界条件构造数据。
构造无效数据：故意构造非法的输入数据，确保系统能正确处理。

架构设计与图模型构建

HW9

整体的架构和JML中的书写相同，需要特别注意的是isCircle，queryBlockSum，queryTripleSum这三个函数的实现.

queryBlockSum 和 queryTripleSum 都用的是动态维护的方法来计算blockSum，tripleSum的值。通过在addPerson，addRelation，modifyRelation时及时更新blockSum，tripleSum的值。

对于isCircle，我构建了并查集。并查集通过路径压缩优化查找效率，确保快速响应查询请求。

我采用了深度优先搜索（DFS）来辅助并查集的操作，在removeBlockSum方法中使用。

当需要删除某个关系时，我会通过DFS来检查这个操作是否导致原有的社交群体分裂成多个较小的群体。如果删除的关系导致两个人不再直接连接，我会使用DFS遍历其中一个人的所有连接，看是否仍然可以通过其他路径达到另一个人。
在DFS过程中，更新访问过的节点，确保每个节点只被访问一次，这有助于我判断是否还存在其他路径连接这两个人。如果遍历结束后发现两人不再连通，我会更新 blockCount ，反映新的群体数量。

我使用广度优先搜索算法（BFS）在 queryShortestPath 方法中找到两个人物之间的最短路径。

HW10

本次作业迭代中，主要增加了MyTag类，我使用大顶堆来维护了bestAcquaintanceHeap，在调用bestAcquaintance方法时，直接从堆顶取出，效率是 $O(1)$ .

public MyPerson(int id, String name, int age) {
    this.bestAcquaintanceHeap = new PriorityQueue<>(getAcquaintanceComparator());
    ...
}

public Comparator<Person> getAcquaintanceComparator() {
    return (p1, p2) -> {
        int value1 = queryValue(p1);
        int value2 = queryValue(p2);
        if (value1 != value2) {
            return Integer.compare(value2, value1);
        } else {
            return Integer.compare(p1.getId(), p2.getId());
        }
    };
}

HW11

在本次作业迭代中，主要增加了几个Message类，没有什么复杂度比较高的方法，我也没有做进一步的优化，直接根据JML写的。

性能问题及修复

HW9

本次作业，我一开始没有采用并查集，只是用Hash Map存了图，用DFS遍历的，时间复杂度比较高，尤其是多次调用 queryBlockSum 和 queryTripleSum 时，会导致TLE。

解决方法是按上面架构设计与图模型构建-HW9的方法来优化算法。

HW10

本次作业中，我的queryTagValueSum方法处理不到位，我没有考虑到在调用M有Tag类中的getValueSum时，时间复杂度是 $O(N^2)$ ，导致了TLE。

解决方法是在添加或删除标签内的成员、添加或删除成员间的关系，以及修改现有关系的值时，动态的维护MyTag类中的valueSum的值。动态维护时可以只扫两个人共同邻居的tag里是否有这两人，简化方法。

Set<Integer> neighbors1 = person1.getAcquaintance().keySet();
Set<Integer> neighbors2 = person2.getAcquaintance().keySet();
Set<Integer> commonNeighbors = new HashSet<>(neighbors1);
commonNeighbors.retainAll(neighbors2);
for (Integer neighborId : commonNeighbors) {
    MyPerson neighbor = (MyPerson) getPerson(neighborId);
    for (Tag tag : neighbor.getTags().values()) {
        ((MyTag) tag).updateTagValueSum();
    }
}

HW11

本次作业中，我由于JML读的不细致，没有读到/@ public invariant socialValue == money * 5;，所以我没有给MyRedEnvelopeMessage，MyNoticeMessage，MyEmojiMessage中的socialValue赋值，导致了较为严重的bug。Bug修复也比较简单，加上一句赋值即可。