如何为查找最小缺失正整数算法编写ScalaCheck生成器驱动属性测试

你可以通过抓取「找缺失最小正整数」算法的几个固有不变属性，来编写ScalaCheck生成器驱动测试，不需要依赖固定用例就能覆盖几乎所有场景。

首先确保你的项目引入了ScalaCheck依赖，sbt配置示例：

libraryDependencies += "org.scalacheck" %% "scalacheck" % "1.15.4" % Test

我们一共可以定义4个互不重叠的验证属性，覆盖算法的所有正确性要求：

• 属性1：返回结果是正整数，最小必然是1
• 属性2：所有小于返回结果的正整数，都存在于输入序列的正整数中
• 属性3：返回结果本身，不存在于输入序列的正整数中
• 属性4：输入序列的顺序、重复值不影响返回结果

import org.scalacheck.Properties
import org.scalacheck.Prop.forAll
import org.scalacheck.Gen
import Solution.solution

object SolutionCheck extends Properties("最小缺失正整数算法") {
  // 生成任意Int数组的生成器，ScalaCheck内置可直接用
  property("返回结果必然为正整数，最小值为1") = forAll { arr: Array[Int] =>
    val res = solution(arr)
    res >= 1
  }

  property("所有小于返回值的正整数都存在于输入中") = forAll { arr: Array[Int] =>
    val res = solution(arr)
    val posNums = arr.filter(_ > 0).toSet
    (1 until res).forall(posNums.contains)
  }

  property("返回值本身不存在于输入的正整数中") = forAll { arr: Array[Int] =>
    val res = solution(arr)
    val posNums = arr.filter(_ > 0).toSet
    !posNums.contains(res)
  }

  property("数组顺序、重复值不影响计算结果") = forAll { arr: Array[Int] =>
    val shuffledArr = scala.util.Random.shuffle(arr.toList).toArray
    val duplicatedArr = arr ++ arr
    solution(arr) == solution(shuffledArr) && solution(arr) == solution(duplicatedArr)
  }

  // 补充边界场景专属属性校验
  property("全为非正整数的输入返回1") = forAll(Gen.choose(Int.MinValue, 0)) { num =>
    solution(Array.fill(10)(num)) == 1
  }

  property("连续1~N的正整数输入返回N+1") = forAll(Gen.posNum[Int]) { n =>
    solution((1 to n).toArray) == n + 1
  }
}

直接运行这个测试类，ScalaCheck会默认自动生成100组符合规则的随机测试用例，覆盖空数组、全负数、含零、含重复值、乱序正整数等各种场景，只要所有属性校验通过，你的实现就是正确的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shivam