C#中通過三邊長判斷三角形類型（三角形測試用例）

對於《編程之美》P292上關於三角形測試用例的問題，題目是這樣的：

輸入三角形的三條邊長，判斷是否能構成一個三角形（不考慮退化三角形，即面積為零的三角形），是什么樣的三角形（直角、銳角、鈍角、等邊、等腰）。

函數聲明為：byte GetTriangleType(int,int,int)。

　　1. 如何用一個byte來表示各種輸出情況？

　　2. 如果你是一名測試工程師，應該如何寫測試用例來完成功能測試呢？

我的解答

在學習二進制和按位“|”的用法之前：

1. 此時我不知道如何用一個byte表示各種輸出情況。下面的程序我只是實現了功能，並沒有按照給定的函數聲明的格式完成……

UI:

Code:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Windows.Forms;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace TriangleTest
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }
        private void Test_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //等腰，等邊，直角，鈍角，銳角。
            Dictionary<String, int> result = new Dictionary<String, int>();
            result.Add("等腰", 0);
            result.Add("等邊", 0);
            result.Add("直角", 0);
            result.Add("鈍角", 0);
            result.Add("銳角", 0);
            var t1 = edge1.Text;
            var t2 = edge2.Text;
            var t3 = edge3.Text;
            if (CheckInput(t1, t2, t3))
            {
                var e1 = double.Parse(edge1.Text);
                var e2 = double.Parse(edge2.Text);
                var e3 = double.Parse(edge3.Text);
                double[] Numbers = new double[] { e1, e2, e3 };
                double powSum = Math.Pow(e1, 2) + Math.Pow(e2, 2) + Math.Pow(e3, 2);
                double max = Numbers.Max();
                if (CheckTriangle(e1, e2, e3))
                {
                    //三角形。
                    result["等腰"] = CheckEquicrural(e1, e2, e3) ? 1 : 0;
                    result["等邊"] = CheckEquilateral(e1, e2, e3) ? 1 : 0;
                    result["直角"] = CheckRightAngle(powSum, max) ? 1 : 0;
                    result["鈍角"] = CheckObtuseAngle(powSum, max) ? 1 : 0;
                    result["銳角"] = CheckAcuteAngle(powSum, max) ? 1 : 0;
                    string resultTip = result["等腰"] == 1 ? "等腰" : "";
                    resultTip += result["等邊"] == 1 ? "等邊" : "";
                    resultTip += result["直角"] == 1 ? "直角" : "";
                    resultTip += result["鈍角"] == 1 ? "鈍角" : "";
                    resultTip += result["銳角"] == 1 ? "銳角" : "";
                    resultTip += "三角形";
                    MessageBox.Show(resultTip);
                }
                else
                {
                    //不是三角形。
                    MessageBox.Show("您輸入的三邊構不成三角形！");
                }
            }
            else
            {
                //輸入非法。
                MessageBox.Show("您輸入的信息有問題！");
            }
        }

        private bool CheckAcuteAngle(double powSum, double max)
        {
            return (Math.Pow(max, 2) < powSum - Math.Pow(max, 2)) ? true : false;
        }

        private bool CheckObtuseAngle(double powSum, double max)
        {
            return (Math.Pow(max, 2) > powSum - Math.Pow(max, 2)) ? true : false;
        }

        private bool CheckRightAngle(double powSum, double max)
        {
            return (Math.Pow(max, 2) == powSum - Math.Pow(max, 2)) ? true : false;
        }

        private bool CheckEquicrural(double e1, double e2, double e3)
        {
            return (e1 == e2 && e2 == e3) ? true : false;
        }

        private bool CheckEquilateral(double e1, double e2, double e3)
        {
            return (e1 == e2 || e2 == e3 || e3 == e1) ? true : false;
        }

        private bool CheckTriangle(double edge1, double edge2, double edge3)
        {
            double[] edges = new double[] { edge1, edge2, edge3 };
            double sum = edges[0] + edges[1] + edges[2];
            int succFlag = 0;
            for (int i = 0; i < edges.Count(); i++)
            {
                if (edges[i] < sum - edges[i])
                {
                    succFlag++;
                }
            }
            if (succFlag == 3)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

        private bool CheckInput(string edge1, string edge2, string edge3)
        {
            bool result = false;
            Regex reg = new Regex("^[0-9]*$");
            if (reg.IsMatch(edge1) && reg.IsMatch(edge2) && reg.IsMatch(edge3))
            {
                if (Int32.Parse(edge1) > 0 && Int32.Parse(edge2) > 0 && Int32.Parse(edge3) > 0)
                {
                    result = true;
                }
            }
            return result;
        }
    }
}

Run:

2. 對於功能測試而言：

　　1）值的類型測試：注意輸入值的種類（整形，浮點型，字符串類型等），檢查對於非法值類型是否有控制邏輯；

　　2）值的邊界測試：注意輸入值的范圍（只能為非負數），檢查超出范圍時是否有控制邏輯；

　　3）以結果為導向的測試：分別對非三角形，三角形中的等腰、等邊、直角、鈍角、銳角做出幾組符合要求的測試數據，檢查Test結果是否正確；

　　4）值的長度測試：根據需求檢查輸入值達到最大值長度時，是否能夠正常Test。

在學習二進制和按位“|”的用法之后：

經過學習二進制和按位或“|”的用法，我將程序做了修改，終於滿足了要求（但是由於三邊都是int類型是無法表示直角等腰三角形的，所以我把int改成了double類型）：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Windows.Forms;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace TriangleTest
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }
        private void Test_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            var t1 = edge1.Text;
            var t2 = edge2.Text;
            var t3 = edge3.Text;
            if (CheckInput(t1, t2, t3))
            {
                var e1 = double.Parse(edge1.Text);
                var e2 = double.Parse(edge2.Text);
                var e3 = double.Parse(edge3.Text);
                byte result = GetTriangleType(e1, e2, e3);
                if (result == 0)
                {
                    MessageBox.Show("您輸入的三邊構不成三角形！");
                }
                else
                {
                    //十進制轉換為二進制。
                    string tip = Convert.ToString(result, 2) + "\n銳角 鈍角 直角 等邊 等腰（1代表是）";
                    MessageBox.Show(tip);
                    /*
                         1     1     1    1     1
                        銳角  鈍角  直角  等邊  等腰
                    */
                }
            }
            else
            {
                //輸入非法。
                MessageBox.Show("您輸入的信息有問題！");
            }
        }
        byte GetTriangleType(double e1, double e2, double e3)
        {
            //等腰00001=1，等邊00010=2，直角00100=4，鈍角01000=8，銳角10000=16。
            byte result = 0;
            double[] Numbers = new double[] { e1, e2, e3 };
            double powSum = Math.Pow(e1, 2) + Math.Pow(e2, 2) + Math.Pow(e3, 2);
            double max = Numbers.Max();
            if (CheckTriangle(e1, e2, e3))
            {
                //三角形。
                if (CheckEquicrural(e1, e2, e3))
                {
                    result |= 1;//等腰。
                }
                if (CheckEquilateral(e1, e2, e3))
                {
                    result |= 2;//等邊。
                }
                if (CheckRightAngle(powSum, max))
                {
                    result |= 4;//直角。
                }
                if (CheckObtuseAngle(powSum, max))
                {
                    result |= 8;//鈍角。
                }
                if (CheckAcuteAngle(powSum, max))
                {
                    result |= 16;//銳角。
                }
                return result;
            }
            else
            {
                //不是三角形。
                return 0;
            }
        }
        private bool CheckAcuteAngle(double powSum, double max)
        {
            return (Math.Pow(max, 2) < powSum - Math.Pow(max, 2)) ? true : false;
        }

        private bool CheckObtuseAngle(double powSum, double max)
        {
            return (Math.Pow(max, 2) > powSum - Math.Pow(max, 2)) ? true : false;
        }

        private bool CheckRightAngle(double powSum, double max)
        {
            return (Math.Pow(max, 2) == powSum - Math.Pow(max, 2)) ? true : false;
        }

        private bool CheckEquicrural(double e1, double e2, double e3)
        {
            return (e1 == e2 && e2 == e3) ? true : false;
        }

        private bool CheckEquilateral(double e1, double e2, double e3)
        {
            return (e1 == e2 || e2 == e3 || e3 == e1) ? true : false;
        }

        private bool CheckTriangle(double edge1, double edge2, double edge3)
        {
            double[] edges = new double[] { edge1, edge2, edge3 };
            double sum = edges[0] + edges[1] + edges[2];
            int succFlag = 0;
            for (int i = 0; i < edges.Count(); i++)
            {
                if (edges[i] < sum - edges[i])
                {
                    succFlag++;
                }
            }
            if (succFlag == 3)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

        private bool CheckInput(string edge1, string edge2, string edge3)
        {
            bool result = false;
            Regex reg = new Regex("^[0-9]*$");
            if (reg.IsMatch(edge1) && reg.IsMatch(edge2) && reg.IsMatch(edge3))
            {
                if (Int32.Parse(edge1) > 0 && Int32.Parse(edge2) > 0 && Int32.Parse(edge3) > 0)
                {
                    result = true;
                }
            }
            return result;
        }
    }
}