一、介绍
在做题或者正式比赛过程中,有时候因为样例有坑所以直接过了样例,然后拿去评测结果发现全WA。那如何在这种情况下检查自己程序或算法的正确性呢?对拍是一个简便省事的方案。
所谓“对拍”,顾名思义,就是让两者相互比对。所谓“两者”,一是你要测试的程序,二是一个答案在该程序在一定范围(时间/空间)内结果必定正确的程序(一般是用暴力求解的程序)。
两个程序准备好编译好了以后,就可以开始准备测试用的输入样例了。但是输入样例要是人为准备起来的话肯定浪费时间还费脑,更别提在正式比赛的时候了。人脑靠不住,那就靠电脑。
为了让测试的样例更全面,我们可以用伪随机数的方法。我们需要用到这几个的头文件:
#include <ctime>
#include <cstdlib>
首先利用srand()函数在随机数表中找一个点,作为取随机数的起始点。但是如何做到每次选不同的起始点来取数呢?时间是一直在变化的,所以用time(0)取系统时间放入srand()函数中去,每次取的起始点都不一样。如果用固定值的话,每次取得的随机数都会是一样的。
接下来,就按照输入格式用rand() 函数将输入样例的每个变量赋随机值。考虑到输入数据的范围问题,若在0~n的范围内,rand()%n就可以使随机数范围控制在[0, n)内了;若是在[1, n)内,因为随机数下限为0,所以rand()%(n-1)+1就把随机数控制在了该范围内。以此类推,若在[m, n)范围内,生成随机数的公式就为rand()%(n-m)+m。
最后将变量严格按输入格式输出就好了,后续步骤可以把输出的数据添加到 .in文件里。
有了相比对的程序,有了随机数生成器,现在就差一个“发动机”兼“处理机”了。
为了进行多次对拍以及处理对拍程序输出的异同,我们需要一个程序可以进行给定次数下的对拍,并且在有结果不同时停止。写这个程序时需要用到这个头文件:
#include <windows.h>
首先我们要人为规定进行对拍的次数,在这里咱们可以规定 cnt = 100,即进行100次对拍。然后在一层while(cnt--)的循环里进行对拍。在循环里层,我们需要把随机数生成器生成的数据通过代码写入 .in文件里,然后将 .in文件分别通过两个程序运行,最后比对两个程序 .out文件的内容,若相同,则继续下一次对拍,若不同,则停止对拍。注意要把所有.cpp文件放在同一个文件夹中,运行对拍程序即可。
二、程序举例
1 add.cpp
#include <stdio.h>
int main()
{
int a,b;
scanf("%d %d", &a, &b);
printf("%d\n", a+b);
return 0;
}
2 add2.cpp对照程序
#include <stdio.h>
int main()
{
int a,b;
scanf("%d %d",&a, &b);
while(b--)
{
a++;
}
printf("%d\n", a);
return 0;
}
注意,假如a + b = c,则b自减1和a自加1后,仍有a + b = c。所以这个程序可以用来检验上一个加法程序是否正确。
3 data.cpp生成随机数据
#include <stdio.h>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int main()
{
srand(time(0));
int a,b;
a=rand();
b=rand();
printf("%d %d",a,b);
return 0;
}
4 对拍程序
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
using namespace std;
int main()
{
system("g++ data.cpp -o data"); // compile to generate data.exe
system("g++ add.cpp -o add");
system("g++ add2.cpp -o add2");
int cnt = 100;
while(cnt--)
{
system("data > a+b.in"); // run data.exe to generate data, and write the data to a+b.in
system("add < a+b.in > add.out"); // force.exe read data from a+b.in, then write the result to force.out
system("add2 < a+b.in > add2.out");
if(system("fc add.out add2.out")) // file compare
{
break;
}
}
system("pause");
return 0;
}
运行duipai.cpp后,所得结果为
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