Вторая прога

lab2/report.tex

@@ -156,7 +156,8 @@
     В данной работе будут рассмотрены оба метода. Также данные приёмы будут применены для тестирования двух программ:
 
     \begin{itemize}
-        \item 
+        \item вычисление факториала числа;
+        \item возведение числа в степень.
     \end{itemize}
 
     Каждая из программ будет протестирована обоими методами с целью сравнения подходов.
@@ -435,7 +436,7 @@
     \begin{figure}[h!]
        \centering
        \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm1/table-operators.png}
-       \caption{Набор тестов для покрытия операторов второй программы.}
+       \caption{Набор тестов для покрытия операторов программы.}
        \label{fig:programm1/table-operators}
     \end{figure}
 
@@ -451,7 +452,7 @@
     \begin{figure}[h!]
         \centering
         \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm1/table-operators.png}
-        \caption{Набор тестов для покрытия решений второй программы.}
+        \caption{Набор тестов для покрытия решений программы.}
         \label{fig:programm1/table-operators-1}
     \end{figure}
 
@@ -468,7 +469,7 @@
     \begin{figure}[h!]
         \centering
         \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm1/table-operators.png}
-        \caption{Набор тестов для покрытия решений второй программы.}
+        \caption{Набор тестов для покрытия решений программы.}
         \label{fig:programm1/table-operators-2}
     \end{figure}
     
@@ -486,7 +487,7 @@
     \begin{figure}[h!]
         \centering
         \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm1/table-operators.png}
-        \caption{Набор тестов для покрытия решений второй программы.}
+        \caption{Набор тестов для покрытия решений программы.}
         \label{fig:programm1/table-operators-3}
     \end{figure}
     
@@ -502,7 +503,7 @@
     \begin{figure}[h!]
         \centering
         \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm1/table-operators.png}
-        \caption{Набор тестов для покрытия решений второй программы.}
+        \caption{Набор тестов для покрытия решений программы.}
         \label{fig:programm1/table-operators-4}
     \end{figure}
     
@@ -619,12 +620,281 @@
     \subsubsection{Результаты тестирования методом <<чёрного ящика>>}
     В результате тестирования методом чёрного ящика было составлено 11 тестов, из которых не пройдено 2. Ошибки, из-за которых тесты не были пройдены, связаны с некорректной проверкой входных значений и неверно составленной спецификацией: программа экстренно завершается при вводе вместо числа $N$ строки, а также входит в бесконечный цикл при $N = 0$, что не соответствует поведению, описанному в спецификакции.
 
+
+    
+    \newpage
+    \section{Тестирование программы №2}
+    \subsection{Формальное описание программы}
+    \textbf{Название:} «Алгоритм быстрого возведения в степень».
+    
+    \textbf{Дано:} 
+    \begin{itemize}
+        \item $n$ --- целое положительное число.
+        \item $k$ --- целое положительное число.
+    \end{itemize}
+    
+    
+    \textbf{Требуется:} Возвести число $n$ в степень $k$ и вывести результат на экран.
+    
+    \textbf{Ограничения:}
+    \begin{itemize}
+        \item $n$ --- целое.
+        \item $k$ --- целое.
+        \item $1 \leq n \leq 15$;
+        \item $1 \leq k \leq 15$;
+    \end{itemize}
+
+    \textbf{Спецификация}
+
+    \begin{table}[h!]
+        \centering
+        %\caption{Спецификация}
+        %\label{.}
+        \footnotesize
+        \begin{tabularx}{\textwidth}{|X|X|X|}
+        \hline
+        \textbf{Входные данные} & \textbf{Выходные данные} & \textbf{Реакция программы} \\
+        \hline
+        $n = -5, k = 10$ & ''Ошибка! Введите числа от 1 до 15.'' & Вывод на экран сообщения: ''Ошибка! Введите числа от 1 до 15.''. Ожидание корректного ввода $n$ и $k$. \\
+        \hline
+        $n = 5, k = -10$ & ''Ошибка! Введите числа от 1 до 15.'' & Вывод на экран сообщения: ''Ошибка! Введите числа от 1 до 15.''. Ожидание корректного ввода $n$ и $k$. \\
+        \hline
+        $n = 25, k = 10$  & ''Ошибка! Введите числа от 1 до 15.'' & Вывод на экран сообщения: ''Ошибка! Введите числа от 1 до 15.''. Ожидание корректного ввода $n$ и $k$. \\
+        \hline
+        $n = 5.7, k = 10$ & ''Ошибка! n должно быть целым числом.'' & Вывод на экран сообщения: ''Ошибка! k должно быть целым числом.''. Ожидание корректного ввода $n$ и $k$. \\
+        \hline
+        $n =$ ''строка'' $, k = 10$ & ''Ошибка! n должно быть целым числом.'' & Вывод на экран сообщения: ''Ошибка! k должно быть целым числом.''. Ожидание корректного ввода $n$ и $k$. \\
+        \hline
+        $n = 2, k = 10$  & 1024 & Вывод на экран значения $2^10$. Завершение программы. \\
+        \hline
+        \end{tabularx}
+    \end{table}
+    
+    \newpage
+    \textbf{Блок-схема}
+
+    \begin{figure}[h!]
+       \centering
+       \includegraphics[width=0.75\linewidth]{img/programm2/block-schema.png}
+       \caption{Блок схема программы №2.}
+       \label{fig:programm2/block-schema}
+    \end{figure}
+
+    \newpage
+    \subsection{Тестирование методом «белого ящика»}
+    Алгоритм составления тестов методом «белого» ящика предполагает обход всех
+    возможных путей в теле программы и проверку выполнения каждого оператора не
+    менее одного раза. Для этого на блок-схеме программы, которая изображена на Рис.~\ref{fig:programm2/block-schema}, все возможные пути обозначены символами латинского алфавита от~A~до~I.
+
+    Условия в ветвлениях программы:
+    \begin{enumerate}
+        \item $n$ целое число?
+        \item $k$ целое число?
+        \item $n < 1$;
+        \item $n > 15$;
+        \item $k < 1$;
+        \item $k > 15$;
+        \item $k \mod 2 = 1$;
+        \item $k > 0$.
+    \end{enumerate}
+
+
+    \subsubsection{Покрытие операторов}
+    Критерием покрытия является выполнение каждого оператора программы хотя
+    бы один раз. Это необходимое, но не достаточное условие для приемлемого тестирования по принципу белого ящика.
+
+    Для покрытия всех операторов был составлен набор тестов из 4 тестов (Рис.~\ref{fig:programm2/table-operators}).
+
+    \begin{figure}[h!]
+       \centering
+       \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm2/table-operators.png}
+       \caption{Набор тестов для покрытия операторов программы.}
+       \label{fig:programm2/table-operators}
+    \end{figure}
+
+    Для покрытия всех операторов программы достаточно было составить тесты для четырёх путей: A, BC, BDE, BDFHI.
+
+    \newpage
+    \subsubsection{Покрытие решений}
+    В соответствии с этим критерием необходимо составить такой набор тестов, при котором каждое условие в программе примет как истинное, так и ложное значения. Таким образом, к тестам, составленным для метода покрытия операторов, необходимо добавить тесты, которые будут проверять все возможные переходы.
+
+    Тесты, покрывающие все решения программы представлены на Рис.~\ref{fig:programm2/decision-coverage}.
+
+    \begin{figure}[h!]
+        \centering
+        \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm2/decision-coverage.png}
+        \caption{Набор тестов для покрытия решений программы.}
+        \label{fig:programm2/decision-coverage}
+    \end{figure}
+
+    \subsubsection{Покрытие условий}
+    В соответствии с этим критерием количество тестов должно быть таким, чтобы
+    все возможные результаты каждого условия в решении выполнялись по крайней мере
+    один раз.
+
+    Тесты, покрывающие все условия программы представлены на Рис.~\ref{fig:programm2/condition-coverage}.
+
+    \begin{figure}[h!]
+        \centering
+        \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm2/condition-coverage.png}
+        \caption{Набор тестов для покрытия условий программы.}
+        \label{fig:programm2/condition-coverage}
+    \end{figure}
+    
+    \newpage
+    \subsubsection{Покрытие решений и условий}
+    Согласно этому критерию набор тестов является достаточно полным, если удовлетворяются следующие требования: каждое условие в решении принимает каждое
+    возможное значение по крайней мере один раз, каждый возможный исход решения
+    проверяется по крайней мере один раз и каждой точке входа управление передается
+    по крайней мере один раз.
+
+    Тесты, написанные ранее, обеспечивают покрытие решений и условий (Рис.~\ref{fig:programm2/condition-coverage-2}).
+
+    \begin{figure}[h!]
+        \centering
+        \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm2/condition-coverage.png}
+        \caption{Набор тестов для покрытия решений и условий программы.}
+        \label{fig:programm2/condition-coverage-2}
+    \end{figure}
+    
+    
+    \newpage
+    \subsubsection{Комбинаторное покрытие условий}
+    Этот критерий требует создания такого набора тестов, при котором каждая возможная комбинация результатов вычисления условий в каждом решении и
+    каждая точка входа проверяются по крайней мере один раз.
+
+    Тесты, обеспечивающие комбинаторное покрытие условий, представлены на Рис.~\ref{fig:programm2/comb}.
+
+    \begin{figure}[h!]
+        \centering
+        \includegraphics[width=1\linewidth]{img/programm2/comb.png}
+        \caption{Набор тестов для комбинаторного покрытия условий программы.}
+        \label{fig:programm2/comb}
+    \end{figure}
+    
+    Покрыть истинную ветку условия 3 (путь B->D->E) невозможно из-за экстренного завершения программы при вводе строкового значения N.
+
+    \subsubsection{Результаты тестирования методом <<белого ящика>>}
+    В результате тестирования методом «белого ящика» было составлено 11 тестов. Программа прошла все 11 тестов. Это может говорить как о корректности программы, так и о том, что данный метод просто не подходит для тестирования данной программы, так как не рассматривает какую-либо ситуацию, в которой бы возникла ошибка.
+    
+
+    \newpage
+    \subsection{Тестирование методом <<чёрного ящика>>}
+    \subsubsection{Разбиение на классы эквивалентности}
+    Составлено разбиение на классы эквивалентности исходя из ограничений для
+    программы, представленное на Рис.~\ref{fig:programm2/classes}. Тесты для допустимых классов эквивалентности представлены на Рис.~\ref{fig:programm2/classes-test-dop} и тесты для недопустимых классов эквивалентности
+    — на Рис.~\ref{fig:programm2/classes-test-nedop}.
+
+    \begin{figure}[h!]
+       \centering
+       \includegraphics[width=0.6\linewidth]{img/programm2/classes.png}
+       \caption{Разбиение на классы эквивалентности.}
+       \label{fig:programm2/classes}
+    \end{figure}
+    
+    \begin{figure}[h!]
+        \centering
+        \includegraphics[width=0.75\linewidth]{img/programm2/classes-test-dop.png}
+        \caption{Тесты для допустимых классов эквивалентности.}
+        \label{fig:programm2/classes-test-dop}
+    \end{figure}
+
+    \begin{figure}[h!]
+    \centering
+    \includegraphics[width=0.75\linewidth]{img/programm2/classes-test-nedop.png}
+    \caption{Тесты для недопустимых классов эквивалентности.}
+    \label{fig:programm2/classes-test-nedop}
+    \end{figure}
+
+    Программа прошла все 9 тестов, составленных при рассмотрении классов эквивалентности входных данных.
+    
+
+    \newpage
+    \subsubsection{Анализ граничных условий}
+    В программе можно выделить следующие граничные условия:
+    \begin{itemize}
+        \item $n \geq 1$;
+        \item $k \leq 15$;
+        \item $n \geq 1$;
+        \item $k \leq 15$.
+    \end{itemize}
+    
+    Для каждой из границ определим тесты, соответствующие:
+    \begin{itemize}
+        \item граничному целому числу (верхнему/нижнему);
+        \item целому числу, выходящему за границу (верхнюю/нижнюю) на единицу;
+        % \item дробному числу, на 0.001 выходящему за границу (верхнюю/нижнюю).
+    \end{itemize}
+    
+    Составленные тесты представлены на Рис.~\ref{fig:programm2/bounds}.
+
+    \begin{figure}[h!]
+       \centering
+       \includegraphics[width=0.8\linewidth]{img/programm2/bounds.png}
+       \caption{Тесты граничных условий.}
+       \label{fig:programm2/bounds}
+    \end{figure}
+
+    При анализе граничных условий был составлен набор из 8 тестов. Программа прошла все 8 тестов.
+    
+    \newpage
+    \subsubsection{Причинно-следственная диаграмма}
+
+    \begin{figure}[h!]
+        \centering
+        \includegraphics[width=0.6\linewidth]{img/programm2/diagram.png}
+        \caption{Причинно следственная диаграмма.}
+        \label{fig:programm2/diagram}
+     \end{figure}
+
+    \textbf{Причины:}
+    \begin{enumerate}
+        \item $n$ -- целое число;
+        % \item $n \geq 1$;
+        \item $1 \leq n \leq 15$;
+        % \item $k \geq 1$;
+        \item $1 \leq k \leq 15$.
+        \item $k$ -- целое число;
+    \end{enumerate}
+    
+    \textbf{Промежуточные причины:}
+    \begin{enumerate}
+        \item[1.1] $n$ -- целое и $1 \leq n \leq 15$.
+        \item[1.2] $k$ -- целое и $1 \leq k \leq 15$.
+    \end{enumerate}
+    
+    \textbf{Следствия:}
+    \begin{enumerate}
+        \item[2.1] Программа выводит сообщение об ошибке ''Ошибка! n должно быть целым числом'' и заново запрашивает числа $n$ и $k$;
+        \item[2.2] Программа выводит значение $n^k$ и завершает работу;
+        \item[2.3] Программа выводит сообщение об ошибке ''Ошибка! Введите числа от 1 до 15'' и заново запрашивает числа $n$ и $k$;
+        \item[2.4] Программа выводит сообщение об ошибке ''Ошибка! k должно быть целым числом'' и заново запрашивает числа $n$ и $k$;
+    \end{enumerate}
+
+    На Рис.~\ref{fig:programm2/diagram} представлена причинно-следственная диаграмма.
+
+    Таблица решений для диаграммы представлена на Рис.~\ref{fig:programm2/table-decisions}.
+
+    \begin{figure}[h!]
+       \centering
+       \includegraphics[width=0.5\linewidth]{img/programm2/table-decisions.png}
+       \caption{Таблица решений.}
+       \label{fig:programm2/table-decisions}
+    \end{figure}
+
+    Все тесты для таблицы решений уже были покрыты ранее при рассмотрении
+    классов эквивалентности и граничных условий.
+
+    \subsubsection{Результаты тестирования методом <<чёрного ящика>>}
+    В результате тестирования методом чёрного ящика было составлено 17 тестов. Программа прошла все тесты. Это может свидетельствовать как о корректности программы, так и о том, что данный метод просто не подходит для данной программы, так как не рассматривает какую-либо ситуацию, в которой бы возникла ошибка.
+
+
     \newpage
     \section*{Заключение}
     \addcontentsline{toc}{section}{Заключение}
-    В ходе выполнения данной лабораторной работы были изучены методологии модульного тестирования: метод <<белого>> ящика и метод <<чёрного>> ящика.
+    В ходе выполнения данной лабораторной работы были изучены методологии модульного тестирования: метод <<белого ящика>> и метод <<чёрного ящика>>.
 
-    При помощи изученных методологий были спроектированы тесты для программы возведения матрицы в степень и программы вычисления факториала числа. При составлении тестов использовались методы:
+    При помощи изученных методологий были спроектированы тесты для  программы вычисления факториала числа и возведения числа в степень. При составлении тестов использовались методы:3
     \begin{itemize}
         \item Разбиения на классы эквивалентности;
         \item Анализа граничных значений;
@@ -641,8 +911,10 @@
     % Тестирование первой программы показало, что 11 тестов из 21, составленных методом чёрного ящика не были пройдены программой, и все 5 тестов, составленных методом белого ящика, были пройдены. Таким образом, сочетанием методов <<чёрного>> и <<белого>> ящиков удалось выявить ошибки в спецификации первой программы.
     
     При тестировании первой программы методом чёрного ящика не было пройдено 2 теста, методом белого ящика --- 1 тест. Ошибки, из-за которых тесты не были пройдены, связаны с некорректной проверкой входных значений и неверно составленной спецификацией.
+
+    При тестировании второй программы методом чёрного ящика было составлено 17 тестов, методом белого ящика --- 11 тестов. В результате тестирования не удалось составить тест, который программа бы не прошла. Это может свидетельствовать как о корректности программы, так и о том, что данные методы просто не подходят для тестирования данной программы, так как не рассматривают какую-либо ситуацию, в которой бы возникла ошибка.
     
-    Более эффективным методом для проверки программ оказался метод <<чёрного>> ящика.
+    Более эффективным методом для проверки программ оказался метод <<чёрного ящика>>. С его помощью удалось составить два теста, которые программа не смогла пройти. С помощью метода <<белого ящика>> удалось составить только один такой тест.
     
 \newpage
 \section*{Список литературы}