實驗項目名稱：實驗四          

一、     實驗目的

1、掌握單元測試的基本理論和作用。

2、掌握典型單元測試工具 JUnit 的使用

二、  實驗內容

實驗題目

三、  實驗步驟及結果

1、實驗任務 2：閏年判斷程序及測試——實驗步驟

分析

閏年定義：能被 4 整除但不能被 100 整除，或能被 400 整除的年份。

需覆蓋的測試場景：

正常閏年（如 2020，能被 4 整除且非整百年）。

整百年閏年（如 2000，能被 400 整除）。

整百年非閏年（如 1900，能被 100 整除但不能被 400 整除）。

非閏年（如 2021，不能被 4 整除）。

編寫閏年判斷類：
LeapYear

public class LeapYear {
    public boolean isLeapYear(int year) {
        if (year % 4 != 0) return false;
        if (year % 100 == 0 && year % 400 != 0) return false;
        return true;
    }
}

設計測試用例與編寫測試類 LeapYearTest

使用參數化測試覆蓋不同年份，重點驗證邊界條件（整百年）。

class LeapYearTest {

    private LeapYear leapYear = new LeapYear();

    @ParameterizedTest(name = "{0} 是否閏年？預期：{1}")
    @CsvSource({
            "2000,true",
            "1900,false",
            "2024,true",
            "2100,false",
            "2023,false",
            "2016,true"
    })
    void parameterizedLeapYearTest(int year, boolean expected) {
        assertEquals(expected, leapYear.isLeapYear(year));
    }
}

運行測試與結果驗證

執行測試后，所有用例通過，閏年邏輯正確處理邊界條件。

2、實驗任務 3：三角形判斷程序及測試——實驗步驟

分析

輸入：三角形三邊長度（支持浮點數）。

輸出：分類結果（非法邊長、非三角形、等邊、等腰、直角、鈍角、銳角）。

判定邏輯：

邊長合法性檢查（邊長≤0 則非法）；

三角形成立條件（任意兩邊之和大于第三邊）；

類型判斷優先級：等邊 > 直角 > 等腰 > 鈍角 / 銳角（確保 “等腰直角三角形” 優先判定為直角三角形）。

編寫三角形判斷類：

public class Triangle {
    /**
     * 判斷三角形類型
     * @return "非三角形", "等邊三角形", "等腰三角形", "直角三角形", "鈍角三角形", "銳角三角形"
     */
    public String determineTriangleType(double a, double b, double c) {
        // 檢查三邊是否為正數
        if (a <= 0 || b <= 0 || c <= 0) {
            return "非三角形";
        }

        // 檢查三角形不等式
        if (a + b <= c || a + c <= b || b + c <= a) {
            return "非三角形";
        }

        // 判斷等邊三角形
        if (a == b && b == c) {
            return "等邊三角形";
        }

        // 判斷等腰三角形
        if (a == b || b == c || a == c) {
            return "等腰三角形";
        }

        // 排序邊的長度，使得a <= b <= c
        double[] sides = {a, b, c};
        java.util.Arrays.sort(sides);
        a = sides[0];
        b = sides[1];
        c = sides[2];

        // 判斷直角、鈍角、銳角三角形
        double epsilon = 1e-9; // 浮點數比較的精度
        if (Math.abs(a*a + b*b - c*c) < epsilon) {
            return "直角三角形";
        } else if (a*a + b*b < c*c) {
            return "鈍角三角形";
        } else {
            return "銳角三角形";
        }
    }
}

設計測試用例與測試類TriangleClassifierTest

參數化測試：覆蓋所有分類場景，包括非法邊長、非三角形、等邊、等腰、直角、鈍角、銳角，以及浮點精度場景（如等腰直角三角形）。

class TriangleTest {
    private Triangle triangle;

    @BeforeEach
    void setUp() {
        triangle = new Triangle();
    }

    @Test
    void testNonTriangle() {
        // 任意一邊小于等于0
        assertEquals("非三角形", triangle.determineTriangleType(0, 4, 5));
        assertEquals("非三角形", triangle.determineTriangleType(3, -1, 5));
        assertEquals("非三角形", triangle.determineTriangleType(3, 4, -2));

        // 不滿足三角形不等式
        assertEquals("非三角形", triangle.determineTriangleType(1, 2, 3));
        assertEquals("非三角形", triangle.determineTriangleType(1, 10, 5));
    }

    @Test
    void testEquilateralTriangle() {
        assertEquals("等邊三角形", triangle.determineTriangleType(5, 5, 5));
        assertEquals("等邊三角形", triangle.determineTriangleType(10, 10, 10));
    }

    @Test
    void testIsoscelesTriangle() {
        assertEquals("等腰三角形", triangle.determineTriangleType(5, 5, 8));
        assertEquals("等腰三角形", triangle.determineTriangleType(5, 8, 5));
        assertEquals("等腰三角形", triangle.determineTriangleType(8, 5, 5));
    }

    @Test
    void testRightTriangle() {
        assertEquals("直角三角形", triangle.determineTriangleType(3, 4, 5));
        assertEquals("直角三角形", triangle.determineTriangleType(5, 12, 13));
        assertEquals("直角三角形", triangle.determineTriangleType(8, 15, 17));
    }

    @Test
    void testObtuseTriangle() {
        assertEquals("鈍角三角形", triangle.determineTriangleType(2, 3, 4.5));
        assertEquals("鈍角三角形", triangle.determineTriangleType(3, 4, 6.5));
    }

    @Test
    void testAcuteTriangle() {
        assertEquals("銳角三角形", triangle.determineTriangleType(4, 5, 6));
        assertEquals("銳角三角形", triangle.determineTriangleType(7, 8, 9));
    }

    @ParameterizedTest(name = "[{index}] 三邊 {0}, {1}, {2} 形成：{3}")
    @CsvSource({
            "0, 4, 5, 非三角形",
            "3, -1, 5, 非三角形",
            "1, 2, 3, 非三角形",
            "5, 5, 5, 等邊三角形",
            "5, 5, 8, 等腰三角形",
            "3, 4, 5, 直角三角形",
            "2, 3, 4.5, 鈍角三角形",
            "4, 5, 6, 銳角三角形",
            "7, 8, 9, 銳角三角形"
    })
    void parameterizedTriangleTest(double a, double b, double c, String expected) {
        assertEquals(expected, triangle.determineTriangleType(a, b, c));
    }
}

運行測試與結果驗證

執行測試后，所有用例通過，閏年邏輯正確處理邊界條件。

四、  個人體會

通過本次實驗，我掌握了參數化測試和復雜條件分支的覆蓋方法。在三角形分類任務中，需特別注意浮點數精度和三邊排序問題。單元測試能有效驗證邊界條件（如三邊相等）和異常處理（如負數邊長）。