哈工大计算机 2019春 软件构造 lab2

本次实验相比lab1是大大提高了工作量，不过看了眼lab3似乎发现他俩都是弟弟。。。。、

本次实现学会使用了新的工具EclEmma，

更加深刻地认识到对实际物体进行抽象，与面向过程完全不同，并且发现自己组织多个类使他们互相配合的能力有待提高。

希望下一次实验能写出更优雅的代码。

实验报告如下：

 

 

 

1. 实验目标概述

本次实验训练抽象数据类型（ADT）的设计、规约、测试，并使用面向对象编程（OOP）技术实现ADT。

1. 实验环境配置

进入EclEmma官网 https://www.eclemma.org/寻找安装方法，

发现可以使用eclipse自带的市场安装，打开搜索

找到EclEmma安装，简单学习下使用的技巧。

 

在这里给出你的GitHub Lab2仓库的URL地址（Lab2-学号）。

https://github.com/ComputerScienceHIT/Lab2-1170300817

 

1. 实验过程
   1. Poetic Walks

这个实验的主要目的是练习ADT的规约设计和ADT的不同实现。

1. 1. 1. Get the code and prepare Git repository

 从https://github.com/rainywang/Spring2019_HITCS_SC_Lab2/tree/master/P1 下载得到实验代码，建立好project，进入目录，打开Git bush

依次输入

Git init

Git remote add origin [email protected]:ComputerScienceHIT/Lab2-1170300817.git

Git pull origin master

Git add .

Git commit -m “init”

Git push origin master

 

1. 1. 1. Problem 1: Test Graph

这部分主要是针对Graph设计测试策略，编写测试用例主要利用等价类划分的思想进行测试，测试策略如下：

分别编写覆盖以上条件的测试用例。

1. 1. 1. Problem 2: Implement Graph

分别用两种表示实现Graph。

1. 1. 1. 1. Implement ConcreteEdgesGraph
            1. 1. Edge类实现

定义两个私有String类型source和target存放每个边的起止点，定义一个私有int类型weight保存这条边的权重（长度）

方法如下

Edge	构造方法，使用上述三个数据域声明一个新的边
getSource	返回source域
getTarget	返回target域
getWeight	返回weight域
toString	返回一个字符串表明这条边从哪个source到哪个target，weight是多少。
checkRep	检查表示不变量，其中source和target必须非空，weight必须大于0

 

关于AF,RI和rep exposure：

关于测试策略：

1. 1. 1. 1. 1. 1. ConcreteEdgesGraph实现

 

vertices	记录当前graph含有的点
edges	记录当前graph含有的边

 

方法如下

add	如果顶点不为空，添加一个顶点
getSource	返回source域
getTarget	返回target域
getWeight	返回weight域
toString	对每条边调用toString方法，整合起来。
checkRep	检查表示不变量，其中source和target必须非空，weight必须大于0
Set	输入source，target，weight，确定一条有向边。 具体做法：如weight！=0，移去可能已经存在的相同起始点的边，然后加入新的边，如weight=0，寻找可能已经存在的相同起始点的边，删去。
remove	从vertices中删去，传入的参数vertex点，遍历edges，寻找是否有边的起点或者是终点是该vertex，删去。注意在使用迭代器遍历时要使用iterator.remove方法保证安全。
vertices	返回vertices集合
sources	参数：target。根据传入的target参数寻找以targe为终点的边。返回一个键值对为（点，权重）的map。实现：利用迭代器。
targets	参数：source。根据传入的source参数寻找以source为起点的边。实现同上。

 

关于AF,RI和rep exposure：

使用防御性拷贝的例子：

生成一个一模一样的复制对象返回，以保护原来的数据。

 

关于测试策略：

Test覆盖率：

 

1. 1. 1. 1. Implement ConcreteVerticesGraph
            1. Vertex类：

域：

       private final String name;

       private final Map< String, Integer> sources;

       private final Map< String, Integer> targets;

以下省略简单的getter和setter类不在赘述。

Vertex	构造方法，传入参数name创建新的点。
checkRep	检查表示不变性，各边weight的值应该永远大于0
removeSource	删去当前点的指定source
removeTarget	删去当前点的指定target
toString	输出能看懂的当前点信息
setTarget	为当前点新增一个target， 如果weight=0，删去当前点的target，成功返回删去target的weight，不存在返回0。如果weight！=0，为当前点新增一个target，长度为weight，如果该点已存在，返回旧的weight，否则返回0
setSouce	为当前点新增一个source， 如果weight=0，删去当前点的source，成功返回删去source的weight，不存在返回0。如果weight！=0，为当前点新增一个source，长度为weight，如果该点已存在，返回旧的weight，否则返回0 实现方法同上

 

关于AF,RI和rep exposure：

 

关于测试策略：

1. 1. 1. 1. 1. ConcreteVerticesGraph类

使用如下数据类型保存数据：

private final List vertices = new ArrayList<>();

方法：

以下省略简单的getter和setter类的说明。

add	参数：vertex，判断vertices中无重复点就加入
set	参数：source, target, weight。先将可能不在vertices中的source点和target加入vertices。随后遍历vertices，找到source对它增加一个target，找到target为它增加一个source，并设置距离。
remove	参数：vertex。遍历vertices，如果当前点是vertex，删去（使用iterator.remove方法），如果不是，检查它的source和target是否包含vertex，如果有删去。
sources	参数：target。遍历vertices找到target点返回它的sources map（注意防御性拷贝）
targets	参数：source。遍历vertices找到source点返回它的targets map（注意防御性拷贝）
toString	输出一个看得懂的字符串表示当前图

 

关于AF,RI和rep exposure：

防御性拷贝使用举例：

测试覆盖率：

1. 1. 1. Problem 3: Implement generic Graph

改成泛型实现

1. 1. 1. 1. Make the implementations generic

使用泛型：

充分利用eclipse的改动错误功能快速修改成泛型实现。

 

1. 1. 1. 1. Implement Graph.empty()

调用一个具体实现。

测试覆盖度：

 

1. 1. 1. Problem 4: Poetic walks

这个任务主要是要求利用之前实现的图结构，完成利用已经存在的诗句对一个新的句子进行扩充的任务。

1. 1. 1. 1. Test GraphPoet

 

关于测试策略：

具体测试：

 

1. 1. 1. 1. Implement GraphPoet

首先声明：

 

方法如下：

GraphPoet	参数：corpus文件路径。打开文件，读取文件输入，识别序列，构建图结构。具体：利用BufferedReader.readLine方法读取全部输入后用string.split以空格划分，保存在数组中，随后每次取相邻元素，在图中新增边。
poem	参数：input。 还是利用相同方法分割输入字符串，声明一个StringBuilder保存返回结果。每次读取一个词，然后以当前词为source，下一个词为target，在graph中寻找符合此条件的边，记录权值，结束后选择权值最大的，利用StringBuilder. Append方法，将节点名字加入字符串。
toString	调用ConcreteEdgesGraph的toString方法，输出图结构

关于AF,RI和rep exposure：

1. 1. 1. 1. Graph poetry slam

原始数据是泰戈尔的生如夏花

输入输出如下：

1. 1. 1. Before you’re done

在工作目录下打开Git Gui

依次点击：rescan，stage change，输入commit信息，commut，push，就完成了。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

目录结构如下：

1. 1. Re-implement the Social Network in Lab1

利用前面实现的graph，重新实现Social Network。

1. 1. 1. FriendshipGraph类

将以前的邻接表结构改为新的有向图结构。

声明：

作为存放person点的有向图，这里采用ConcreteVerticesGraph这一实现，更加符合我们对关注的是每一个“人”的抽象。

方法如下：

FriendshipGraph	构造方法
addVertex	参数：newPerson。增加新的点，也就是增加新的人。
addEdge
getDistance	参数：Person1和Person2 获取二人距离，具体是使用队列+深度优先搜索， distantMap保存其他人到Person1的距离 流程就是：入队自己，循环（出队，将其朋友全部入队，检查是否是Person2，不是加入distantMap，设置距离，是就返回）

 

1. 1. 1. Person类

Person类相比之前的邻接表实现可以大幅缩减了。

声明name存名字，和一个personlist表用来避免声明重复的人。

方法：

Person
getName	返回名字

 

1. 1. 1. 客户端main()

main	实验要求提供的测试，运行结果如下

。

1. 1. 1. 测试用例

测试策略：

 

因为之前要求声明重复人名后退出程序，于是将其和main部分注释掉后测试

 

1. 1. 1. 提交至Git仓库

如何通过Git提交当前版本到GitHub上你的La2仓库。

在工作目录下打开Git Gui

依次点击：rescan，stage change，输入commit信息，commut，push，就完成了。

在这里给出你的项目的目录结构树状示意图。

1. 1. Playing Chess
      1. ADT设计/实现方案
         1. Board类

Board类是我的实现中最重要的类，它管理棋子，实现大部分移动增删操作。并报出大部分错误。

数据类型：

boardSize	棋盘大小
boardSet	储存棋子的集合
playerA，playerB	储存玩家命名，主要是为了返回一些说明字符串时更加明确

方法：

getBoardSet	返回boardSet，主要目的是方便测试
Board	参数Type。构造函数，根据传入的棋盘类型初始化boardSize。
putPiece	参数Piece piece。放置棋子，注意检查位置的有效性。
checkPosivalid	参数Position P。利用boardSize确认某位置P是否越界。
removePiece	参数Position P。移除某位置元素。注意检查位置的有效性。
checkPos	参数Position P。返回描述某个位置的string。查询操作所调用的函数。注意检查位置的有效性。
countPiece	统计双方含有的棋子数量，返回描述的字符串。
checkPosempty	参数Position P。查看一个位置是否为空，返回布尔值。
move	参数Player player, Position p1, Position p2。 移动棋子的函数，注意检查位置的有效性，还要检查移动的棋子归属是否合法。主要是利用迭代器在点的集合中搜索目标位置的点和起始位置的点进行操作。
eat	参数Player player, Position p1, Position p2。 吃子的函数，注意检查位置的有效性，还要检查移动的棋子归属是否合法，被吃的棋子的归属是否合法。实现类似move。

 

 

1. 1. 1. 1. Action类

Action类会解析game类的调用之后调用board执行具体操作，并在操作成功时记录操作历史。

定义：

Historys数组记录历史，historycounter记录回合数。

方法：

putPiece	参数 Player player, Board board, Piece piece。调用board. putPiece放置棋子在指定的板上。成功则记录历史。
removePiece	参数 Player player, Board board, Position position。调用board. removePiece移除在指定的板上的指定位置的棋子。成功则记录历史。
checkPos	参数Board board, Position position。调用board. checkPos检查在指定的板上的指定位置的棋子。
countPiece	参数Board board。调用board. countPiece检查双方在指定的板上的棋子的数目。
printHistory	打印历史数组。
move	参数Player player, Board board, Position p1, Position p2。用board. Move移动棋子。
eat	参数Player player, Board board, Position p1, Position p2。用board. Eat实现吃子。

 

 

1. 1. 1. 1. Game类

声明以下数据类型：

gameBoard是执行操作的棋盘对象。

gameAction是执行操作的action类的实例。

PlayerA和PlayerB是尚未被初始化的两个选手。

方法：（省略简单的getter和setter方法）

getPlayer	参数turn。根据turn返回此时操作的玩家。
Game	构造方法。参数type。根据传入的type区分初始化棋盘的类型，如果是国际象棋的话，要初始化32个棋子，并放置在棋盘的指定位置。
setNames	参数String nameA, String nameB。调用Player.setPlayerName初始化两名玩家的名字。
addnewPiece	参数Player player, Piece newPiece, Position P。 调用Piece.setPosition之后将点加入点集合中。
removePiece	参数Player player, Position P。调用Action.removePiece执行移除操作。
checkPos	参数Position p。调用Action.checkPos描述该位置情况。
countPiece	输出一个描述双方棋子个数的字符串
printHistory	调用Action. printHistory输出历史
move	参数Player player, Position p1, Position p2，调用Action. Move移动棋子
eat	参数Player player, Position p1, Position p2，调用Action. Move吃子

 

 

1. 1. 1. 1. Piece类

声明如下数据结构：

 

方法：

（省略简单的getter和setter函数）

Piece	参数：String pieceName, int owner。构造方法赋予一个新棋子名字和所有者参数。
setPosition	参数：Integer x, Integer y。通过参数x，y新建一个位置。将目标棋子位置修改。

 

 

1. 1. 1. 1. Player类

声明：

方法：

getPlayerTurn	返回玩家出手顺序
setPlayerTurn	参数：Integer turn，设置玩家出手顺序
getPlayerName	返回玩家名字
setPlayerName	参数：String playerName，设置玩家名字

 

1. 1. 1. 1. Position类

声明：

方法：

省略getter方法

Position	参数：int px, int py。构造方法
equals	参数：Position P。判断当前位置与目标位置是否相等

 

1. 1. 1. 主程序MyChessAndGoGame设计/实现方案

 

声明：

方法：

goGameMenu	输出围棋的菜单
cheseGameMenu	输出国际象棋菜单
gameMain	游戏尚未明确类型时的客户端函数
goGame	执行围棋操作
cheseGame	执行国际象棋的函数
main	声明一个MyChessAndGoGame实例，调用gameMain方法，启动游戏。

 

游戏流程：

首先mian，新建实例，开始gameMain方法。

gameMain方法读取玩家输入选择游戏的种类，

初始化玩家名字，初始化棋盘，

之后按游戏种类调用两个游戏方法：

在游戏函数中，针对落子，提子，吃子一类操作，都由客户端读取输入，分解用户输入，检查输入是否合法：（这里以落子为例，其他类似）

之后传递参数让game类执行操作，game类再由声明的action实例调用board类执行一系列落子，提子，吃子操作，并返回成功与否的布尔值。如果执行不成功输出错误提示信息，如果成功，由action类记录历史，返回真值，game类返回真值给客户端，客户端收到真值后，令TURN = (TURN + 1) % 2;，达到令TURN在0，1之间反复的效果。以此判断下一个选手是谁。

如果输入是end，修改exitflag之后，退出。

之后选择是否输出游戏历史：

演示截图：

以国际象棋为例：

移动操作：

检查：

吃子

查看位置情况：

统计：

查看操作历史：

部分错误输入演示

1. 1. 1. ADT和主程序的测试方案

 

 

主程序主要使用手动测试的方法，针对参数越界，控制权不符合要求，输入参数不足等情况手动测试。

具体操作主要是在board类，所以对board类详细测试：

主要测试putPiece，removePiece，move，eat几个重点操作，