计算与软件工程 作业三

本次作业简介：

问	答
这个作业要求在哪里	作业三的链接见：第三周作业
我在这个课程的目标是	编程能力和思维灵活性的提高；代码量和编程实战能力的提升
此作业在哪个具体方面帮我实现目标	编程能力的提高
其他参考文献	参考1:求最大子数组 参考2：VS C++单元测试的实现1 参考:3：VS C++单元测试的实现2 参考4：C++的文件操作
作业正文	作业三

正文

单元测试

题目要求
用类/函数来实现

• 需求：希望返回 3 种信息
  最大子数组的和
  最大子数组开始的下标
  最大子数组结束的下标
• 从文本文件中读输入的数据，熟悉文件操作， 文件有两种数据
  第一个数字：这次测试中有多少个数据， 数字后面是冒号。
  后续数字：每个数据的值，用逗号隔开
  比如
  文件内容：
  17: -32, -10, 33, -23, 32, -12, 41, -12, 1, 3, 5, -98, 70, -21, 10, -9, 61
  输出
  sum = 71

问题分析
  最大连续子数组的定义为：一个整数数组中的元素有正有负，在该数组中找出一 个连续子数组，要求该连续子数组中各元素的和最大，这个连续子数组便被称作最大连续子数组。查阅相关博客和网页资料，了解到求解最大连续子数组的常用方法有：1.暴力求解法；2.分治法；3.贪心算法。它们的复杂度分别为：1.O(n^2);2.O(nlog(n));3.O(n)。本次作业采用的就是分治法来求解，后再通过3个单元测试验证程序的正确性。
  因为本次作业使用的编程语言是C++，先前VS2010等版本很难实现C++的单元测试，故下载了vs2017版本。有三个程序文件：详情见文末的代码附录，同时也将其托管到了远程仓库中。
  码云上仓库的链接地址为：仓库、单元测试
函数测试结果分析
  单元测试添加后：

  要想成功进行单元测试，首先需要将函数的编写正确，即能通过编译，否则运行单与测试时会显示单元测试未运行。如果函数编写没有问题，但是单元测试仍就无法运行，根据参考的相关博客，需要在测试项目右击，点击的属性->清单工具->输入->附加依赖项->编辑，之后将.obj文件附加进去。（详细过程可以参考文章开头列出的博文：参考2和参考3）

附加过程：

添加成功后，测试文件成功运行，如下：
单元测试运行成功：

将程序push到远程仓库中

博客作业

  回顾本专业前两年半的学习经历，学习了很多与计算机和编程相关的课程。第一年接触了基础的一些课程：大学计算机基础（主要适合MS Office相关）、C++（与编程的初次接触，学习了一些较为基础的编程知识）；第二年学习了：数据结构（对编程和算法的认识得到了进一步的提高，代码的编写量也有相应地增加，对编程的思想有了更进一步的学习）、Java(这是接触的第二个语言，在NetBeans进行编程时，十分方便，比C++更为方便简单些)；第三年：MATLAB（首先是通过数值分析的学习，对MATLAB进行了一些使用，后用通过MATLAB与科学计算这门课程进行了系统的学习，它是一款强大的数学软件，使用方便，功能很强大）、数据库和操作系统（通过这两门课程的学习，对数据库以及计算机操作系统的相关理论有了一定的学习了解，能够通过计算机终端进行操作）、ASP.Net（通过这门课程的学习，对网页设计以及一些控件管理、前台操作与后台数据库的链接进行了初步学习）。在学习C++，数据结构、数据库和ASP.Net时都做了相应的课程设计，大部分是通过团队合作进行完成的。
  本人目前会C++，MATLAB、JAVA和ASP.Net的一些基本操作。对C++和MATLAB较为熟悉些，对已有程序的阅读，首先是看相关的说明文件和注释，如果代码的这两部分不够清晰，则先看看主函数的实现过程，根据主函数阅读其使用到的函数。关于编程的技能方面，后面需要加强的主要是

预习

代码的规范和复审
  这一部分主要是阐述了代码的规范的重要性，一个重要的原则就是：简明，易读，无二义性。一个简明易读的代码，不仅能够提高个人对代码的检查分析，也有利于后期的代码复审和多人合作。
  代码复审主要目的是：1.找出代码错误；2.发现逻辑错误（程序可以编译通过，但是代码的逻辑是错的）；3.发现算法错误（比如使用的算法不够优化等）；4.发现潜在的错误和回归性错误（当前的修改是否会导致以前修复的缺陷又重新出现）；5.发现可能改进的地方；6.教育（互相教育）开发人员，传授经验，让更多的成员熟悉项目各部分的代码，同时熟悉和应用领域相关的实际知识。其一般形式有：自我复审、同伴复审、团队复审。其中最基本的就是同伴复审，团队复审是最严格的。
结对编程
  其实刚开始，个人也觉得结对编程会让人很不适应，通读了文章再想想，如果两个人能够很好的配合的话，那结对编程的确能够提高编程的效率，避免一些错误，正如讲义中所说结对编程的两个人就像驾驶员和领航员的作用，如果配合得当，两个人会互相影响提高，能够得到更高的投入产出比。在团队合作中, 处于平等地位的团队成员一般是通过 “影响 + 反馈” 的方式来影响同伴

代码附录

//分治法实现查找最大连续子数组的.cpp文件:Array_Cal.cpp
// Array_Cal.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//
//用类/函数来实现:
//一、需求：希望返回 3 种信息: 最大子数组的和,最大子数组开始的下标,最大子数组结束的下标
//二、从文本文件中读输入的数据，熟悉文件操作， 文件有两种数据。第一个数字：这次测试中有多少个数据， 数字后面是冒号。后续数字： 每个数据的值，用逗号隔开
#include<iostream>
#include"Array_Cal.h"
#include<cstdlib>

#define N 1000
#define Max 5000

using namespace std;

//分治法
R Max_Sum(int A[], int low, int mid, int high)
{
    R b;
    int Max_L = mid;//左边最大值位置
    int Max_SL = -Max;//左边最大和
    int SL = 0;
    //左边
    for (int i = mid;i >= low;i--)
    {
        SL += A[i];
        if (SL > Max_SL)
        {
            Max_SL = SL;
            Max_L = i;
        }
    }
    //右边    
    int Max_R = mid + 1;//右边最大值位置
    int Max_SR = -Max;//右边最大和
    int SR = 0;
    for (int i = mid+1;i <= high;i++)
    {
        SR += A[i];
        if (SR > Max_SR)
        {
            Max_SR = SR;
            Max_R = i;
        }
    }
    b.l = Max_L;
    b.r = Max_R;
    b.s = Max_SR + Max_SL;
    return b;
}


int main()
{
    int a[] = {-1,1,2,6,5,4,3};
    R t=Max_subArray(a,0,6);
    cout << t.l<<"  "<<t.r<<"  "<<t.s;

}
//分治法实现查找最大数组
R Max_subArray(int A[], int start, int end)//A表示所分析的数组
{
    R b,t1,t2,t3;
    if (start == end)
    {
        b.l = start;
        b.r = end;
        b.s = A[start];
        return b;
    }
    else
    {
        int mid = (start + end) / 2;
        t1 = Max_subArray(A, start, mid);
        t2 = Max_subArray(A, mid + 1, end);
        t3 = Max_Sum(A, start, mid, end);
    }
    if (t1.s < t2.s || t1.s < t3.s)
    {
        if (t2.s < t3.s) return t3;
        else return t2;
    }
    else return t1;
}


//头文件Array_Cal.h
#pragma once

struct R//结构体，返回最大子数组的左侧下标/右侧下标/元素和
{
    int l, r, s;
};
R Max_subArray(int A[], int start, int end);

//测试文件UnitTest1.cpp
#include "pch.h"
#include "CppUnitTest.h"
#include "..\Array_Cal\Array_Cal.h"

using namespace Microsoft::VisualStudio::CppUnitTestFramework;

namespace UnitTest1
{
    TEST_CLASS(UnitTest1)
    {
    public:
        
        TEST_METHOD(TestMethod1)
        {
            int a[] = { 4,3,2,1,5 };
            R t=Max_subArray(a,0,5);
            Assert::AreEqual(t.l,0);
            Assert::AreEqual(t.r,4);
            Assert::AreEqual(t.s,15);
        }
        TEST_METHOD(TestMethod2)
        {
            int a[] = { -4,-2,-3,-7 };
            R t = Max_subArray(a, 0, 3);
            Assert::AreEqual(t.l, 1);
            Assert::AreEqual(t.r, 1);
            Assert::AreEqual(t.s, -2);
        }
        TEST_METHOD(TestMethod3)
        {
            int a[] = { -5,5,-3,2,-1,0,4 };
            R t = Max_subArray(a, 0, 6);
            Assert::AreEqual(t.l, 1);
            Assert::AreEqual(t.r, 6);
            Assert::AreEqual(t.s,7);
        }
    };
}