算法設計和分析分離

Question

分析算法輸出和結果的人是否應該知道其設計？
通過分析我的意思是找到算法失敗並返回錯誤結果的情況。

Answer 1

有兩種類型的測試，首先是技術測試，以確保代碼體現算法功能，特別是在設計規定的邊界內，特別是在邊緣情況下。

第二種形式是功能測試，以查看算法創建的輸出是否符合設計意圖。爲此，您不一定需要了解執行情況，並且有一個合理的理由可以說，如果您不這樣做，它會更客觀。

當然，如果算法是微不足道的，並且所有可能的結果都可以知道，那麼測試它只是一個生成測試數據的問題，這些測試數據會執行邊界條件。

但是，根據算法，這可能是不可能的。如果該算法正在分析一個難以形象化的空間（比如27個維度和1M個數據點）中的數據，那麼只有微不足道的情況才能測試功能的準確性。如果分析中沒有單一的「正確」答案，那麼情況就會變得更糟，而是一系列可能的結果。在這些情況下，需要有經驗的分析師來看結果，看看它們是否有意義。有時候，這是實現代碼的同一個人，有時候不是。在這些情況下，實施幾乎肯定會在試圖理解結果時受到質疑，而結果本身就很複雜。

所以，如果可能的話，簡短的回答是肯定的，但它並不總是必須的算法是完全可以解釋的。

Answer 2

有兩種不同類型的單元測試：

1. 黑箱
2. 的Glassbox

兩者都是非常重要的。 Blackbox測試應該完全基於函數的文檔（其陳述的輸入，其陳述的前提條件，陳述的輸出，陳述的後置條件，以及在出現這種錯誤時陳述的錯誤案例和行爲/結果）編寫。 Glassbox測試試圖確保實現的所有分支都正確工作，並且需要查看實現。這些測試通常爲每個執行分支提供一些示例輸入。

至於分析...通常當人們談論「算法分析」時，他們不是在談論某個特定的實現，而是對該算法的理論分析，通常使用它的僞代碼，通常是爲了這個目的證明算法的正確性，以及在最壞情況或預期情況下運行時間的上限。這種分析通常需要僞代碼（或者至少是其他形式的算法行爲描述）來推理和證明它的性質。