Como Usar Combinações de Conjuntos como Dados de Teste para Testes de Unidade Eficazes

Os testes de unidade são uma prática essencial no desenvolvimento de software, garantindo que seu código se comporte como esperado sob várias condições. Ao testar funções que dependem de entradas numéricas—como uma que determina se três comprimentos podem formar um triângulo válido—é necessário considerar tanto casos típicos quanto limites. Este post no blog orienta você na geração e utilização de combinações de conjuntos como dados de teste, assegurando uma avaliação completa de sua função.

Entendendo o Problema

Ao testar uma função que verifica se três comprimentos podem formar um triângulo, você precisa de um conjunto diversificado de casos de teste. Isso inclui:

• Valores Normais: Comprimentos típicos (por exemplo, 5, 10, 5).
• Casos Extremos: Valores que desafiam o algoritmo, como:
  • Números negativos (por exemplo, -1, 0).
  • Números muito grandes que podem causar overflow (por exemplo, 1000, inf).
  • Valores nos limites de entradas válidas.

Aqui está um exemplo de conjuntos de entrada que você pode usar:

(inf, 0, -1), (5, 10, 1000), (10, 5, 5), (0, -1, 5), (1000, inf, inf)

O desafio é gerar combinações desses valores—tanto com quanto sem repetição. Vamos explorar como resolver esse problema de forma eficaz.

Gerando Combinações de Conjuntos

Para gerar combinações de um conjunto de valores, você pode implementá-lo em várias linguagens de programação. Abaixo, compartilharei um método usando C, que permite computar combinações de maneira precisa.

Implementação do Algoritmo em C

No espírito dos algoritmos matemáticos, podemos nos referir ao “Algoritmo 515”, apresentado por Buckles e Lybanon. A seguinte função em C ajudará a gerar o conjunto x-ésimo ordenado lexicograficamente de p elementos de n:

void combination(int* c, int n, int p, int x) {
    int i, r, k = 0;
    for(i = 0; i < p - 1; i++) {
        c[i] = (i != 0) ? c[i - 1] : 0;
        do {
            c[i]++;
            r = choose(n - c[i], p - (i + 1)); // Função auxiliar necessária
            k = k + r;
        } while(k < x);
        k = k - r;
    }
    c[p - 1] = c[p - 2] + x - k;
}

Explicação do Código

• Entrada da Função: A função recebe um array c onde as combinações serão armazenadas, o número total de elementos n, o número de elementos a combinar p, e o índice específico da combinação x a ser produzida.
• Laço Externo: O laço externo itera para preencher p - 1 elementos da combinação.
• Laço Interno: Este utiliza um laço do-while para incrementar a combinação até que o conjunto x-ésimo requerido seja encontrado.

Obtendo a Função Auxiliar

Você precisará de uma função choose para calcular combinações de n tomadas k de cada vez:

int choose(int n, int k) {
    if (k > n || k < 0) return 0;
    if (k == 0 || k == n) return 1;
    if (k == 1) return n;

    int r = 1;
    for (int i = 1; i <= k; i++) {
        r = r * (n - i + 1) / i;
    }
    return r;
}

Conclusão

Testar funções com combinações de conjuntos numéricos pode melhorar significativamente a confiabilidade do seu software. Ao gerar casos de teste diversificados, você pode garantir que seu código consiga lidar com entradas inesperadas.

Se você tiver perguntas ou sugestões sobre a implementação de estratégias de teste, fique à vontade para compartilhar seus pensamentos nos comentários. Juntos, podemos tornar o desenvolvimento de software mais robusto!