软件工程（2019）第三次作业

最大连续子数组和

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​​ProjectAddress​​

问题

 给定n个整数（可能为负数）组成的序列a[1],a[2],a[3],…,a[n],求该序列如a[i]+a[i+1]+…+a[j]的子段和的最大值。当所给的整数均为负数时定义子段和为0，依此定义，所求的最优值为： Max{0,a[i]+a[i+1]+…+a[j]},1<=i<=j<=n
例如，当（a[1],a[2],a[3],a[4],a[5],a[6]）=(-2,11,-4,13,-5,-2)时，最大子段和为20。

分析

 这是一道动态规划的题目，解决动态规划问题可以采用分治法和递推方法。

项目目录结构

• SEProject3(工程名)

• TestDemo（测试包）

• report

• report.log（用于保存测试用例调用的日志文件）

• test_case（放置一些测试用例）

• test_sumOfMaximumSubsection.py（关于字符串测试的样例）

• runtest.py（通过测试套件TestSuite来组装多个测试用例）

• sumOfMaximumSubsection.py（测试代码）

解决方案

• 流程图
  
• 尝试构造条件组合覆盖集：

array[i]不合法

array[i]合法，temp[i-1]>0,temp[i]>sum

array[i]合法，temp[i-1]>0,temp[i]<sum

array[i]合法, temp[i-1]<0,temp[i]>sum

array[i]合法, temp[i-1]<0,temp[i]<sum
测试样例如下：
[MAXIMUM, MAXIMUM] (1)
[MAXIMUM, -MAXIMUM] (1)
[1, 2, -1, 4] (4)
[-1, -2, -3, -7] (5)
[1, 2, 3, -7] (3)
[1, 2, 3, 0, 0, 6] (2)

• 源代码（sumOfMaximumSubsection.py）：

def returnSumOfMaximumSubsection(arrayList:list)->int:
"""
:param arrayList: 传入数列,参数类型为列表
:return:最大子数组之和
"""
sum = tempSum = 0
for i in range(len(arrayList)):
if tempSum + arrayList[i] >= sum:
tempSum += arrayList[i]
sum = tempSum
else:
tempSum = arrayList[i] if arrayList[i] > 0 else 0
return sum

• 构造测试用例（runtest.py）：
   这里的测试用例分为两个部分，具有条件组合覆盖的test_1和非法输入测试test_2
   定义了MAXIMUM为界定范围，其值为65536。超过范围的数字将返回0。

import time
import unittest
from functools import wraps
from SEProject3.sumOfMaximumSubsection import returnSumOfMaximumSubsection as testPy
def logit(logfile='E:/Programmer/PYTHON/SEProject3/TestDemo/report/report.log',
doc=''):
def logging_decorate(func):
@wraps(func)
def wrapped_function(*args, **kwargs):
log_string = time.strftime('%Y_%m_%d_%H_%M_%S ', time.localtime(time.time())) + func.__name__ + ' was called.\n' + doc + '\n'

with open(logfile, 'a') as opened_file:
opened_file.write(log_string)
return func(*args, **kwargs)
return wrapped_function
return logging_decorate
MAXIMUM = 65536 # 设定上下界阈值
class TestResultsMethods(unittest.TestCase):

def setUp(self):
pass

def tearDown(self):
pass

@logit()
def test_1(self):
"""
测试正常数据
:return:
"""
tempList = [1, 2, -1, 4]
self.assertEqual(testPy(tempList), 6, msg=str(tempList) + ' Wrong!')
tempList = [-1, -2, -3, -7]
self.assertEqual(testPy(tempList), 0, msg=str(tempList) + ' Wrong!')
tempList = [1, 2, 3, -7]
self.assertEqual(testPy(tempList), 6, msg=str(tempList) + ' Wrong!')
tempList = [1, 2, 3, 0, 0, 6]
self.assertEqual(testPy(tempList), 12, msg=str(tempList) + ' Wrong!')

@logit()
def test_2(self):
"""
测试非法数据
定义MAXIMUM为非法数据，返回0
:return:
"""
tempList = [MAXIMUM, MAXIMUM]
self.assertEqual(testPy(tempList), 0, msg=str(tempList) + ' Wrong!')
tempList = [MAXIMUM, -MAXIMUM]
self.assertEqual(testPy(tempList), 0, msg=str(tempList) + ' Wrong!')
if __name__ == '__main__':
unittest.main()

• 构造测试集（runtest.py）：

import unittest
from SEProject3.TestDemo.test_case import test_sumOfMaximumSubsection as test
suite = unittest.TestSuite()
suite.addTest(test.TestResultsMethods("test_1"))
suite.addTest(test.TestResultsMethods("test_2"))
if __name__ == "__main__":
runner = unittest.TextTestRunner()
runner.run(suite)

测试结果

 Ctrl+Shift+F10，运行runtest.py

• 结果表明，通过了一个测试，失败了一个测试。将sumOfMaximumSubsection.py做出如下修改：

MAX = 65536
def returnSumOfMaximumSubsection(arrayList:list)->int:
"""
:param arrayList: 传入数列,参数类型为列表
:return:最大子数组之和
"""
if abs(arrayList[0]) >= MAX:
return 0
sum = 0
temp = arrayList[0]
for i in range(1, len(arrayList), 1):
if abs(arrayList[i]) < MAX:
if temp > 0:
temp += arrayList[i]
else:
temp = arrayList[i]
if temp > sum:
sum = temp
if sum < 0:
return 0
return sum

 运行结果如图所示：

 结果表明，样例通过。
 我们再来看看日志文件中的内容：

生成测试报告