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测试数据生成器模板详解

靖2025-01-072025-01-07

测试数据生成器模板详解

1. 简介

测试数据生成器是对拍过程中的重要组成部分，用于生成随机测试数据来验证程序的正确性。一个好的生成器应该能够产生各种边界情况和随机数据。

主要特点：

可以生成随机测试数据
支持多种数据类型
可以控制数据范围
便于调试和对拍

2. 实现原理

2.1 基本概念

随机数生成：
- 使用 mt19937 引擎
- 控制数据分布
文件操作：
- 输出到文件
- 便于对拍使用

2.2 核心策略

数据生成：
- 控制数据范围
- 生成特殊情况
格式控制：
- 符合题目要求
- 保持数据合法

3. 模板代码

#include <bits/stdc++.h>

using i64 = long long;

void solve() {
    // input your code
    
}

int main() {
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(nullptr);

    freopen("in.txt", "r", stdin);
    freopen("bad.txt", "w", stdout);

    int t = 1;
    while (t--) {
        solve();
    }

    return 0;
}

4. 函数说明

4.1 主要函数

1
2
3

void solve() {
    // 在这里实现具体的数据生成逻辑
}

4.2 辅助函数示例

// 生成范围内的随机整数
int rnd(int l, int r) {
    static std::mt19937 rng(std::chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count());
    return std::uniform_int_distribution<int>(l, r)(rng);
}

// 生成随机字符串
string randString(int len, char from = 'a', char to = 'z') {
    string s;
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        s += rnd(from, to);
    }
    return s;
}

5. 使用方法

5.1 基本用法

void solve() {
    int n = rnd(1, 100);  // 生成数组长度
    cout << n << "\n";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << rnd(1, 1000) << " ";  // 生成数组元素
    }
    cout << "\n";
}

5.2 生成特殊数据

void solve() {
    // 生成边界情况
    int n = 100000;  // 最大数据
    cout << n << "\n";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << n << " ";  // 全部为最大值
    }
    cout << "\n";
}

6. 常用生成模式

随机数据
边界数据
特殊构造
退化情况

7. 使用示例

7.1 生成排序数据

void solve() {
    int n = rnd(1, 100000);
    vector<int> a(n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        a[i] = rnd(1, 1000000);
    }
    sort(a.begin(), a.end());  // 生成有序数据
    
    cout << n << "\n";
    for (int x : a) {
        cout << x << " ";
    }
    cout << "\n";
}

7.2 生成树

void solve() {
    int n = rnd(2, 100000);
    cout << n << "\n";
    for (int i = 2; i <= n; i++) {
        cout << rnd(1, i-1) << " " << i << "\n";
    }
}