软件构造lab2
作者：互联网
补发lab2实验报告，本次实验遇到了蛮多困难，解决得也不是特别好。
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。具体来说：
⚫ 针对给定的应用问题，从问题描述中识别所需的 ADT；
⚫ 设计 ADT 规约（pre-condition、post-condition）并评估规约的质量；
⚫ 根据 ADT 的规约设计测试用例；
⚫ ADT 的泛型化；
⚫ 根据规约设计 ADT 的多种不同的实现；针对每种实现，设计其表示
（representation）、表示不变性（rep invariant）、抽象过程（abstraction
function）
⚫ 使用 OOP 实现 ADT，并判定表示不变性是否违反、各实现是否存在表
示泄露（rep exposure）；
⚫ 测试 ADT 的实现并评估测试的覆盖度；
⚫ 使用 ADT 及其实现，为应用问题开发程序；
⚫ 在测试代码中，能够写出 testing strategy
环境配置与Lab1相仿。此外，本次实验在 Eclipse IDE中安装配置 EclEmma（一个用于统计JUnit测试用例的代码覆盖度测试用例的代码覆盖度plugin）
在这里给出你的GitHub Lab2仓库的URL地址（Lab2-学号）
请仔细对照实验手册，针对三个问题中的每一项任务，在下面各节中记录你的实验过程、阐述你的设计思路和问题求解思路，可辅之以示意图或关键源代码加以说明（但千万不要把你的源代码全部粘贴过来！）。
分别建立两个类ConcreteEdgesGraph，ConcreteVerticesGraph 实现Graph接口。Graph接口要求实现add（添加新节点），set（添加新边），remove（移除节点），vertices（获得所有的节点集合），sources（target）获得以target为目标节点的边的起始节点，targes(source)获得以source为起始节点的边的目标节点。还要求将ADT泛型化。并且编写测试文件的时候，需要从实现的基本功能出发，有良好的测试覆盖率。
如何从GitHub获取该任务的代码、在本地创建git仓库、使用git管理本地开发。
获取代码：访问Spring2021_HITCS_SC_Lab2/P1 at master rainywang/ Spring 2021_HITCS_SC_Lab2 (github.com)下载P1文件夹，获取任务代码。
git init 初始化仓库
touch.gitignore 创建ignore 文件，并且后面编辑该文件
git add. 将当前目录暂存
git commit -m “idea init”
git remote add origin
git push origin master --force 强制覆盖远程分支
之后下载数据文件和已提供的代码，对应好目录之后再次提交推送
将Graph empty()方法修改为
public static String Graph empty() {
return new ConcreteEdgesGraph<>();
}
1.Edge类：
// Abstraction function:
// String source, target;
// int weight;
// Representation invariant:
// source, target != null;
// source != target;
// weight >= 0;
其中source、target为不可变变量，使用防御式编程，故只提供gatter方法。而weight为可变变量，提供changeWeight方法来修改其值。
另外，实现构造函数及checkRep、toString方法。
2.ConcreteEdgesGraph类
private final Setvertices = new HashSet<>();
private final List> edges = new ArrayList<>();
// Abstraction function:
// 顶点集vertices；边集edges
// Representation invariant:
// number of vertices >= 1;
// number of edges >= 0;
// 两点间最多一条边
// Safety from rep exposure:
// use private final
具体方法：
1.add(L vertex)：返回set中的add方法，即如果里面有相同点则返回false。
2.set(L source, L target, int weight)：先判断vertices中是否有source和target，若没有，则加上（直接调用add方法即可实现）。然后遍历edges，寻找source到target的边，若找到，就更新此时的权值，并返回原先的值。遍历后判断若新输入的weight>0，则把set的参数制成的新边加入edges，否则删除原来的边。
3.remove(L vertex)：若vertices中没有该点，直接返回false；若有，遍历edges，把与之相关的边全部删除，最后把vertices中该点删除。
4.Set vertices()：返回vertices。
5.Map sources(L target)：在edges中寻找所有目标点是target的初始节点（加权），逐一写入新的map中，返回最终对应键值对。
6.Map targets(L source)：在edges中寻找所有目标点是source的初始节点（加权），逐一写入新的map中，返回最终对应键值对。
1.Vertex类
private final L name;
private Mapsources = new HashMap();
private Maptargets = new HashMap();
// Abstraction function:
// 用vertices抽象的图，到图结构的映射
// Representation invariant:
// 不能重复、不为空
// Safety from rep exposure:
// private final
// defensive copy
提供三个setter、getter方法，方便后续更改及调用。另外，实现构造函数及checkRep、toString方法。
2.ConcreteVertices类
private final List> vertices = new ArrayList<>();
// Abstraction function:
// 用vertices点的集合抽象图的结构
// Representation invariant:
// 不重复
// Safety from rep exposure:
// private final
// defensive copy
1.add(L vertex)：先寻找vertices中的name有没有与vertex中相同，若没有返回false，若有将以vertex为name的新边加到vertices中，返回true
2.set(L source, L target, int weight)：先判断vertices中是否有source和target，若没有，则加上；然后遍历vertices，寻找source和target点，若找到，就通过setTarget和setSource传入weight进行处理，返回两个函数的返回值
3.remove(L vertex)：遍历vertices，将其中map的键中的vertex删除，若有vertices中name是vertex，将其删除，并返回true；若没有，返回false
4.Set vertices()：遍历vertices，把每个name加到set中，最后返回set
5.Map sources(L target)：遍历vertices，寻找name是target的点，通过 getSource返回他的map
6.Map targets(L source)：遍历vertices，寻找name是source的点，通过 getTarget返回他的map
将具体类的声明更改为：
public class ConcreteEdgesGraph implements Graph { … }
class Edge { … }
public class ConcreteVerticesGraph implements Graph { … }
class Vertex { … }
使用占位符L代替，更新两个实现以支持任何类型的顶点标签String。粗略地说，您应该能够使用！查找和替换String代码中的所有实例L。这种重构将Concrete¬EdgesGraph，Concrete¬VerticesGraph，Edge，和Vertex泛型类型。
将Graph empty()方法修改为
public static Graph empty() {
return new ConcreteEdgesGraph<>();
//throw new RuntimeException("not implemented");
}
这里以ConcreteEdgesGraph作为Graph默认的实例类，也可以用ConcreteVerticesGraph，二者是等价的。
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- 使用Eclemma检查测试的代码覆盖度
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请按照http://web.mit.edu/6.031/www/sp17/psets/ps2/#before_youre_done的说明，检查你的程序。
如何通过Git提交当前版本到GitHub上你的Lab2仓库。
Git add .
Git commit -m “xxx”
Git push origin master
在这里给出你的项目的目录结构树状示意图。
给出你的设计和实现思路/过程/结果。
private final ConcreteEdgesGraphgraph = new ConcreteEdgesGraph<>();
// Abstraction function:
//有向图构成的关系图
// Representation invariant:
//图中两点只有一条边，不存在自己到自己的边
// Safety from rep exposure:
//属性采用private final标签
1.public void addVertex(Person person) throws IllegalArgumentException：利用ConcreteEdgesGraph中已写好的add方法，向关系图中添加节点，如果图中已包含该节点抛出异常提示重名。
2.public void addEdge(Person p1, Person p2)：调用ConcreteEdgesGraph中set方法设置有向边
3. public int getDistance(Person p1, Person p2)：获取二人距离，具体是使用队列+深度优先搜索，如果两节点名字标签形同返回0；否则：distantMap保存其他人到Person1的距离
流程：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）
4. public Set persons()：调用graph.vertices()返回该关系图中所有节点拷贝的集合。
由于继承了ConcreteVerticesGraph，所以可以调用父类的rep和function，因此Person类就不需要过多的修饰和改动。
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- 客户端main()
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给出你的设计和实现思路/过程/结果。
按照Lab1实验手册实现如下程序：
public static void main(String[] args) {
FriendshipGraphgraph = new FriendshipGraph<>();
Person rachel = new Person("Rachel");
Person ross = new Person("Ross");
Person ben = new Person("Ben");
Person kramer = new Person("Kramer");
graph.addVertex(rachel);
graph.addVertex(ross);
graph.addVertex(ben);
graph.addVertex(kramer);
graph.addEdge(rachel, ross);
graph.addEdge(ross, rachel);
graph.addEdge(ross, ben);
graph.addEdge(ben, ross);
System.out.println(graph.getDistance(rachel, ross));
//should print 1
System.out.println(graph.getDistance(rachel, ben));
//should print 2
System.out.println(graph.getDistance(rachel, rachel));
//should print 0
System.out.println(graph.getDistance(rachel, kramer));
//should print -1
}
输出符合预期：
给出你的设计和实现思路/过程/结果。
测试用例与Lab1相同，但是注意换成Lab2的方法实现，例如：
而不是之前利用二维数组的形式。
测试结果如下：
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- 提交至Git仓库
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如何通过Git提交当前版本到GitHub上你的Lab2仓库。
Git add .
Git commit -m “xxx”
Git push origin master
在这里给出你的项目的目录结构树状示意图。
标签：target,lab2,Graph,vertices,构造,source,Person,new,软件 来源： https://blog.csdn.net/CF_KM/article/details/118273467