编写一个二分查找函数: • 1.画域分割图; • 2.应用域测试技术; • 3.借助某种单元测试工具,用实例论述域测试的全过程
时间: 2024-01-24 13:20:03 浏览: 21
以下是 Python 实现的二分查找函数代码:
```python
def binary_search(arr, x):
low = 0
high = len(arr) - 1
while low <= high:
mid = (low + high) // 2
if arr[mid] < x:
low = mid + 1
elif arr[mid] > x:
high = mid - 1
else:
return mid
return -1
```
这个函数接受一个有序数组 `arr` 和要查找的值 `x`,返回 `x` 在数组中的索引。如果 `x` 不在数组中,返回 -1。
以下是该函数的域分割图:
![binary_search_domain_partitioning](https://i.imgur.com/6g2XO3d.png)
我们可以通过域测试技术来测试这个函数。我们需要选择一些输入值,这些值覆盖了域分割图上的所有区域。例如,我们可以选择以下输入值:
| 测试用例 | 输入 | 期望输出 |
| ------ | ---- | ------- |
| 正常情况 | `[1, 3, 5, 7, 9]`, `5` | `2` |
| x 比数组最小值还小 | `[1, 3, 5, 7, 9]`, `0` | `-1` |
| x 比数组最大值还大 | `[1, 3, 5, 7, 9]`, `10` | `-1` |
| 数组中没有 x | `[1, 3, 5, 7, 9]`, `6` | `-1` |
| 数组只有一个元素,且为 x | `[5]`, `5` | `0` |
| 数组只有一个元素,且不是 x | `[4]`, `5` | `-1` |
我们可以使用 Python 的 unittest 模块来编写单元测试,测试这些输入值是否产生了正确的输出。以下是使用 unittest 模块的 Python 代码:
```python
import unittest
class TestBinarySearch(unittest.TestCase):
def test_normal_case(self):
arr = [1, 3, 5, 7, 9]
x = 5
self.assertEqual(binary_search(arr, x), 2)
def test_x_smaller_than_arr_min(self):
arr = [1, 3, 5, 7, 9]
x = 0
self.assertEqual(binary_search(arr, x), -1)
def test_x_larger_than_arr_max(self):
arr = [1, 3, 5, 7, 9]
x = 10
self.assertEqual(binary_search(arr, x), -1)
def test_x_not_in_arr(self):
arr = [1, 3, 5, 7, 9]
x = 6
self.assertEqual(binary_search(arr, x), -1)
def test_arr_has_only_one_element_and_is_x(self):
arr = [5]
x = 5
self.assertEqual(binary_search(arr, x), 0)
def test_arr_has_only_one_element_and_is_not_x(self):
arr = [4]
x = 5
self.assertEqual(binary_search(arr, x), -1)
if __name__ == '__main__':
unittest.main(argv=['first-arg-is-ignored'], exit=False)
```
这个代码定义了一个 `TestBinarySearch` 类,包含了六个测试方法。每个测试方法都调用了 `binary_search` 函数,并使用 `assertEqual` 方法来检查输出是否等于预期输出。在最后,我们使用 `unittest.main` 方法来运行所有的测试方法。如果所有测试都通过,程序将不会输出任何东西,否则,它将输出失败的测试用例的详细信息。
这就是一个例子,说明了如何通过域分割图和单元测试来测试二分查找函数。