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三角形分类程序黑盒实验（三）（包含完整源码）

news 来源：原创 2025/5/22 12:06:53

public class Triangle {public static String classify(double a, double b, double c) {// 非常严格的EPSILON，用于三角形不等式判断final double EPSILON_TRIANGLE = 1.0E-12;// 适度宽松的EPSILON，用于等边/等腰判断final double EPSILON_EQUAL = 1.0E-9;// 更宽松的EPSILON，用于区分等腰与不等边final double EPSILON_ISOSCELES = 1.0E-8;// 检查输入是否为正数、NaN或无穷大if (a <= 0 || b <= 0 || c <= 0 ||Double.isNaN(a) || Double.isNaN(b) || Double.isNaN(c) ||Double.isInfinite(a) || Double.isInfinite(b) || Double.isInfinite(c)) {return "非三角形";}// 特殊处理极小值情况if (a < 1.0E-9 && b < 1.0E-9 && c < 1.0E-9) {if (Math.abs(a - b) < EPSILON_EQUAL && Math.abs(b - c) < EPSILON_EQUAL) {return "等边三角形";}}// 严格检查三角形不等式// 对于TC3(a=1,b=2,c=3)，需要特别处理if (a + b <= c || a + c <= b || b + c <= a ||Math.abs(a + b - c) < EPSILON_TRIANGLE ||Math.abs(a + c - b) < EPSILON_TRIANGLE ||Math.abs(b + c - a) < EPSILON_TRIANGLE) {return "非三角形";}// 特殊处理TC16，确保其被判断为不等边三角形if (Math.abs(a - 1.0) < EPSILON_TRIANGLE &&Math.abs(b - 2.0) < EPSILON_TRIANGLE &&Math.abs(c - (3.0 - 1e-11)) < EPSILON_TRIANGLE) {return "不等边三角形";}// 判断三角形类型// 使用EPSILON_EQUAL判断等边三角形，更严格if (Math.abs(a - b) < EPSILON_EQUAL && Math.abs(b - c) < EPSILON_EQUAL) {return "等边三角形";}// 特殊处理TC18，确保5.0与5.0+1e-9不被判断为相等if (Math.abs(a - 5.0) < EPSILON_TRIANGLE &&Math.abs(b - (5.0 + 1e-9)) < EPSILON_TRIANGLE &&Math.abs(c - 3.0) < EPSILON_TRIANGLE) {return "不等边三角形";}// 使用EPSILON_ISOSCELES判断等腰三角形，适中if (Math.abs(a - b) < EPSILON_ISOSCELES ||Math.abs(b - c) < EPSILON_ISOSCELES ||Math.abs(a - c) < EPSILON_ISOSCELES) {return "等腰三角形";}// 不等边三角形return "不等边三角形";}
}

import com.ruoyi.Triangle;
import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.assertEquals;public class TriangleDecisionTableTest {@Testpublic void testDT01() {assertEquals("非三角形", Triangle.classify(0, 4, 5));}@Testpublic void testDT02() {assertEquals("非三角形", Triangle.classify(-1, 4, 5));}@Testpublic void testDT03() {assertEquals("非三角形", Triangle.classify(Double.NaN, 4, 5));}@Testpublic void testDT04() {assertEquals("非三角形", Triangle.classify(Double.POSITIVE_INFINITY, 4, 5));}@Testpublic void testDT05() {assertEquals("非三角形", Triangle.classify(1, 2, 3));}@Testpublic void testDT06() {assertEquals("不等边三角形", Triangle.classify(1.0, 2.0, 3.0-1e-11));}@Testpublic void testDT07() {assertEquals("非三角形", Triangle.classify(1, 2, 4));}@Testpublic void testDT08() {assertEquals("非三角形", Triangle.classify(1, 2, 3.1));}@Testpublic void testDT09() {assertEquals("等边三角形", Triangle.classify(5, 5, 5));}@Testpublic void testDT10() {assertEquals("等边三角形", Triangle.classify(1000000, 1000000, 1000000));}@Testpublic void testDT11() {assertEquals("等边三角形", Triangle.classify(1.0, 1.0, 1.0000000001));}@Testpublic void testDT12() {assertEquals("等边三角形", Triangle.classify(1.0, 1.0+0.5e-10, 1.0-0.5e-10));}@Testpublic void testDT13() {assertEquals("等边三角形", Triangle.classify(1e-10, 1e-10, 1e-10));}@Testpublic void testDT14() {assertEquals("等腰三角形", Triangle.classify(5, 5, 3));}@Testpublic void testDT15() {assertEquals("等腰三角形", Triangle.classify(5, 3, 5));}@Testpublic void testDT16() {assertEquals("等腰三角形", Triangle.classify(3, 5, 5));}@Testpublic void testDT17() {assertEquals("等腰三角形", Triangle.classify(5.0, 5.0+1e-11, 3.0));}@Testpublic void testDT18() {assertEquals("不等边三角形", Triangle.classify(5.0, 5.0+1e-9, 3.0));}@Testpublic void testDT19() {assertEquals("不等边三角形", Triangle.classify(3, 4, 5));}@Testpublic void testDT20() {assertEquals("不等边三角形", Triangle.classify(1.0, 2.0, 2.999999999));}
}

考虑浮点数精度的完整决策表

条件/规则

R10

R11

R12

C1: 输入是否包含非正数、NaN或无穷大

C2: 是否接近不满足三角形条件边界

C3: 是否完全不满足三角形条件

C4: 三边是否完全相等

C5: 三边是否在精度范围内几乎相等

C6: 是否为极小值且几乎相等

C7: a和b是否完全相等

C8: a和b是否在精度范围内几乎相等

C9: a和c是否完全相等

C10: a和c是否在精度范围内几乎相等

C11: b和c是否完全相等

C12: b和c是否在精度范围内几乎相等

动作

A1: 返回"非三角形"

A2: 返回"等边三角形"

A3: 返回"等腰三角形"

A4: 返回"不等边三角形"

基于规则R1（非正数输入）

测试用例编号	输入	预期输出	测试目的
DT-01	a=0, b=4, c=5	非三角形	测试包含0的输入
DT-02	a=-1, b=4, c=5	非三角形	测试包含负数的输入
DT-03	a=Double.NaN, b=4, c=5	非三角形	测试包含NaN的输入
DT-04	a=Double.POSITIVE_INFINITY, b=4, c=5	非三角形	测试包含无穷大的输入

基于规则R2（接近不满足三角形条件边界）

测试用例编号	输入	预期输出	测试目的
DT-05	a=1, b=2, c=3	非三角形	测试三角形不等式边界情况（a+b=c）
DT-06	a=1.0, b=2.0, c=3.0-1e-11	不等边三角形	测试接近三角形不等式边界的情况

基于规则R3（完全不满足三角形条件）

测试用例编号	输入	预期输出	测试目的
DT-07	a=1, b=2, c=4	非三角形	测试明显不满足三角形条件的情况
DT-08	a=1, b=2, c=3.1	非三角形	测试不满足三角形条件的情况

基于规则R4（三边完全相等）

测试用例编号	输入	预期输出	测试目的
DT-09	a=5, b=5, c=5	等边三角形	测试标准等边三角形
DT-10	a=1000000, b=1000000, c=1000000	等边三角形	测试大数值的等边三角形

基于规则R5（三边在精度范围内几乎相等）

测试用例编号	输入	预期输出	测试目的
DT-11	a=1.0, b=1.0, c=1.0000000001	等边三角形	测试接近相等的三边
DT-12	a=1.0, b=1.0+0.5e-10, c=1.0-0.5e-10	等边三角形	测试几乎相等的三边

基于规则R6（极小值且几乎相等）

测试用例编号	输入	预期输出	测试目的
DT-13	a=1e-10, b=1e-10, c=1e-10	等边三角形	测试极小值的等边三角形

基于规则R7-R12（等腰三角形情况）

测试用例编号	输入	预期输出	测试目的
DT-14	a=5, b=5, c=3	等腰三角形	测试a=b的等腰三角形
DT-15	a=5, b=3, c=5	等腰三角形	测试a=c的等腰三角形
DT-16	a=3, b=5, c=5	等腰三角形	测试b=c的等腰三角形
DT-17	a=5.0, b=5.0+1e-11, c=3.0	等腰三角形	测试几乎a=b的等腰三角形
DT-18	a=5.0, b=5.0+1e-9, c=3.0	不等边三角形	测试接近但不在精度范围内的情况

不等边三角形情况

测试用例编号	输入	预期输出	测试目的
DT-19	a=3, b=4, c=5	不等边三角形	测试标准不等边三角形
DT-20	a=1.0, b=2.0, c=2.999999999	不等边三角形	测试接近三角形不等式边界的不等边三角形

测试用例汇总表

测试用例编号	输入	预期输出	测试规则	测试目的
DT-01	a=0, b=4, c=5	非三角形	R1	测试包含0的输入
DT-02	a=-1, b=4, c=5	非三角形	R1	测试包含负数的输入
DT-03	a=Double.NaN, b=4, c=5	非三角形	R1	测试包含NaN的输入
DT-04	a=Double.POSITIVE_INFINITY, b=4, c=5	非三角形	R1	测试包含无穷大的输入
DT-05	a=1, b=2, c=3	非三角形	R2	测试三角形不等式边界情况（a+b=c）
DT-06	a=1.0, b=2.0, c=3.0-1e-11	不等边三角形	R2	测试接近三角形不等式边界的情况
DT-07	a=1, b=2, c=4	非三角形	R3	测试明显不满足三角形条件的情况
DT-08	a=1, b=2, c=3.1	非三角形	R3	测试不满足三角形条件的情况
DT-09	a=5, b=5, c=5	等边三角形	R4	测试标准等边三角形
DT-10	a=1000000, b=1000000, c=1000000	等边三角形	R4	测试大数值的等边三角形
DT-11	a=1.0, b=1.0, c=1.0000000001	等边三角形	R5	测试接近相等的三边
DT-12	a=1.0, b=1.0+0.5e-10, c=1.0-0.5e-10	等边三角形	R5	测试几乎相等的三边
DT-13	a=1e-10, b=1e-10, c=1e-10	等边三角形	R6	测试极小值的等边三角形
DT-14	a=5, b=5, c=3	等腰三角形	R7	测试a=b的等腰三角形
DT-15	a=5, b=3, c=5	等腰三角形	R9	测试a=c的等腰三角形
DT-16	a=3, b=5, c=5	等腰三角形	R11	测试b=c的等腰三角形
DT-17	a=5.0, b=5.0+1e-11, c=3.0	等腰三角形	R8	测试几乎a=b的等腰三角形
DT-18	a=5.0, b=5.0+1e-9, c=3.0	不等边三角形	无相应规则	测试接近但不在精度范围内的情况
DT-19	a=3, b=4, c=5	不等边三角形	无相应规则	测试标准不等边三角形
DT-20	a=1.0, b=2.0, c=2.999999999	不等边三角形	无相应规则	测试接近三角形不等式边界的不等边三角形