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。

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