OO第三单元总结

Posted 2021-02-18 vincentxie

oo第三单元总结

1.JML语言的基础理论、应用工具链情况

JML是Java模块的行为接口规范语言。JML提供了语义来正式描述Java模块的行为，从而避免了有关模块设计者意图的歧义。JML的目标是提供严格的形式语义，同时仍然可供任何Java程序员访问。可以利用JML的行为规范的各种工具。因为规范可以作为注释写在Java程序文件中，或者存储在单独的规范文件中，所以具有JML规范的Java模块可以使用任何Java编译器进行编译。【摘自维基百科】

JML的理论基础

JML的关键字:requires、ensures、signals、signals_only、assignable、pure、invariant、loop_invariant、also、assert、spec_public

JML的表达式： esult、old()、(forall;<range_exp>;)、（exists;<range_exp>;<body_exp>;)、a = = >b、 a< = = b、a<==>b

JML应用工具链

JMLUnitNG根据规格产生大量的自动测试

JUnit进行单元测试

openJML检查JML语法

2.针对Group接口的实现自动测试用例，并结合规格对生成的测试用例和数据进行简要简析

在分析之前请先允许我吐槽一下配置的工作真的非常的麻烦，而且还要重新配置JDK的环境（我原本用的是JDK13结果发现这两个包只能在JDK8里面使用 ）忙活了一通结果却不怎么尽如人意，从测试的结果上来看，其对于我们本次作业的帮助不是很大。这两个工具也不是很好用。

OpenJML

输出的警告是一些不影响结果的警告，因此没什么影响。只是在代码的风格上可能会有一些影响。

JMLUnitNG

因为自动生成的样例中有大量的null，然而这些数据在实际情况下不会产生。其对于正常数据来说的测试帮助不大【花了这么大功夫你就给我看这】。我觉得如果单单要对正确性来进行测试的话，甚至用JMLUnitNG测试还不如自己手写一些数据，操作既简单而且测试覆盖的也比较全面。如果想要对整体的效率进行测试的话，可能对拍比用这些数据来判断要好得多。

3.梳理架构设计

第一次作业

? 第一次作业我主要是原封不动的讲JML翻译成JAVA的代码，在iscircle方法中，我盲目的使用了DFS的方法，且没有设置一个记录已经走过结点的栈，导致每个环可能会被重复走上还的个数的阶乘次，导致时间大大超出了要求，最终使我没有进入互测阶段。

第二次作业

? 吸取了第一次作业的教训，我将第一次作业所用的DFS方法来判断iscircle改为了用并查集的方法，这样的时间复杂度在iscircle中只需要判断其在那个集合中，时间复杂度从阶乘级别下降到了o（n），其他的地方变化不大。加之我在group中很多的参数使用了每次addperson或addrelation时直接增加的方法，使我在求ageSum，relationSum，conflictSum之类的方法的复杂度不高。但是，由于在前两次作业中我都大量使用了arraylist容器存储数据，导致在调用contains方法时的速度过慢，导致我在强测中前16个点均爆出了CPU_TLE,而后四个点又因为我在判断条件时没有仔细阅读JML，导致我在某个需要elseif判断的地方直接用else一笔带过，使我在本该没有输出的地方输出了异常信号，最终我又一次遗憾的没有进入互测。

第三次作业

? 充分吸取了前两次作业的经验和教训，我对我对代码进行了重构。我用HashMap和HashSet替换了原来使用ArrayList的地方，并进一步将我的并查集优化，把MyPerson加入属性RelationNum,使得iscircle的时间复杂度从o（n）降到了o（1），代价是在合并并查集的时候时间会略有上升，但由于每个集合的元素大部分时间的数量较少，因此效率还是有所提高。在实现qmp中，我使用了优先队列优化的迪杰斯特拉算法，而在实现qsl中，我使用了塔尖算法，在这次完善过后，我的代码的所有方法的复杂度都不超过o（nlogn），此外，这一次作业我也做了更加充足的测试，最终我通过了强测中所有的点。

4.实现的bug和修复情况

? 在三次作业中，我的所有bug都是关于性能的，因此我的bug修复也是集中在提高性能上。在第一次的bug修复中，为了减少修复的代码的行数，我没有将dfs换成bfs或并查集算法，而是建立起了一个栈，在加入某个结点时自动入栈，其他的路径不会走已经入栈的结点，这一处修改让我通过了强测剩余的19个点。第二次作业我的bug是由于contains的使用不当造成的，当时我的qnr的时间复杂度达到了o（n^2），我在修改的时候也没有像第三次作业一样整体重构，而是将对应处的contains操作省去，用判断返回值是否为null的方法了间接判断是否contains。当然，这只是为了降低代码修改量的权衡之计。在这三次作业中，我找bug的方法主要包括对拍，对某个方法进行单元测试，输出计算时间较长的语句。

5.对规格的撰写和理解上的心得体会

? 这单元的作业对我来说是血和泪的教训，由于在前一单元的发挥不错，加上jml的规格较为简练，使我一开始对它的重视程度不够，导致我第一次作业完全没有考虑复杂度，测试也极不充分，没有涉及时间的测试。在第二次作业中，我诚然进行了大量的测试，但殊不知我的自动测评机的代码的结构和强测代码的结构有所不同，极大的放大了我在对拍时的时间差。通过这两次的实验我深刻的认识到了特朗普的那句名言“也许这就是人生吧”，我想在后面加上一句，“当你以为你从一个坑里爬出来时，你不会发现，其实你在另一个更大的坑里面”。