BUAA-OO-2022 Unit-3 博客总结
本单元的目标为熟悉JML规格，任务是构建一个包含人、组、网络、消息的社交网络。在维护过程中，我们需要通过某些算法来进行优化以缩减查询时间。抽象来讲，人可以视为社交网络中的一个节点；一个组可以视为社交网络中的连通图；而整张网络可以视为图；人与人的关系便可以看做带权边，由此，我们将一个具体问题转换成了一个图论问题。
架构分析
图模型构建
第一次作业
涉及的元素为人、组、网络；涉及的操作为添加关系（人与人、人与组），查询联通图数量等。
第二次作业
新增元素消息；有关消息的操作包含添加、发送等；同时考察群组部分属性的查询，涉及了最小生成树。
第三次作业
在消息元素中引入表情、提醒和红包
维护策略
在本单元中，涉及性能优化的主要有三点：在维护联通图数量时采用并查集算法；在最小权值搜索时采用 Dijskra 算法；在针对属性查询的操作中采用以空间换时间的思想，实时维护变量简化查询。
路径压缩的并查集
前文提到，可以将组视为联通图，因此我们对于组数的查询实际就是对联通图数量的查询。而我们可以将每一个联通图视为一个集合，人作为结点就是集合中的元素，所以当我们可以为每个人附加一个集合的标识，在添加人与人的关系时就将这个标识统一成一个，这就是并查集的思想。而笔者在合并时同时采取了按秩合并与路径压缩。
堆优化的Dijskra 算法
在最小生成树中，笔者采取了堆优化的 Dijskra 算法，如果未采用堆优化或者使用 DFS 存在较大超时风险。对于该问题，结点是人，而边的权值便是关系中的Value。
以空间换时间
在对于属性的查询中，如果每次查询再更新，时间复杂大较大。因此我们可以维护对应该属性的变量，在关系更新的时候实时更新该变量，就可以以O(1)的时间复杂度进行查询。
数据构造与测试
数据构造
数据构造主要采用随机构造与针对构造的方式。随机构造不言而喻，针对构造主要是依据 UML规格 中的细节以及性能进行。
测试
在本地测试时，笔者主要与伙伴采用多人对拍的形式进行。同时，建议在实现过程中独立思考，以免同时和多个伙伴理解错 JML规格 。
BUG 分析
自测
主要是通过大量随机数据与伙伴对拍，同时共享各自认为 JML规格 中可能出现问题的点并进行测试。
强测
笔者三次强测未出现问题。
互测
笔者在第二次作业自测环节末发现了 qgvs 时间复杂度较高的问题，但出于稳妥起见，为避免引入更多 BUG 而没有对该点进行优化，这导致了三次作业中唯一的 BUG。
而针对他人的测试主要是随机数据的压力测试，以及对组员上限、qgvs和并查集维护、Dijskra实现进行测试。
Network 拓展
需求
假设出现了几种不同的Person
-
Advertiser：持续向外发送产品广告
-
Producer：产品生产商，通过Advertiser来销售产品
-
Customer：消费者，会关注广告并选择和自己偏好匹配的产品来购买 -- 所谓购买，就是直接通过Advertiser给相应Producer发一个购买消息
-
Person：吃瓜群众，不发广告，不买东西，不卖东西
/*@ public normal_behavior
@ requires contains(id1) && contains(id2) && getPerson(id1) instanceof Advertiser && getPerson(id2) instanceof Customer
@ ensures (getPerson(id2).getAdvertisement.addAll((Advertiser) getPerson(id1).getAdvertisement))
@ also
@ public exceptional_behavior
@ signals (PersonIdNotFoundException e) !contains(id1);
@ signals (PersonIdNotFoundException e) contains(id1) && !contains(id2);
@ signals (PersonTypeNotCorrectException e) contains(id1) && contains(id2) && !(getPerson(id1) instanceof Advertiser)
@ signals (PersonTypeNotCorrectException e) contains(id1) && contains(id2) && getPerson(id1) instanceof Advertiser && !(getPerson(id2) instanceof Customer);
@*/
public void sendAdvertisement(int id1, int id2) throws PersonIdNotFoundException, PersonTypeNotCorrectException;
/*@ public normal_behavior
@ requires contains(id) && getPerson(id) instanceof Advertiser
@ ensures \result == (\sum int i; 0 <= i && i < people.length; people[i] instanceof Customer &&
@ \sum int j; 0 <= j && j < people[i].getPreference && people[i].getPreference[j].equals(id); 1
@ also
@ public exceptional_behavior
@ signals (PersonIdNotFoundException e) !contains(id);
@ signals (PersonTypeNotCorrectException e) contains(id) && !(getPerson(id) instanceof Advertiser)
@*/
public int querySalesValue(int id) throws PersonIdNotFoundException, PersonTypeNotCorrectException;
/*@ public normal_behavior
@ requires contains(id) && getPerson(id) instanceof Producer
@ ensures \result == (\num_of int i; 0 <= i && i < people.length; people[i] instanceof Advertiser &&
@ (Advertiser) people[i].getProducer.equals((Producer) getPerson(id)));
@ also
@ public exceptional_behavior
@ signals (PersonIdNotFoundException e) !contains(id);
@ signals (PersonTypeNotCorrectException e) contains(id) && !(getPerson(id) instanceof Producer)
@*/
public List<Person> queryMarketChannel(int id) throws PersonIdNotFoundException, PersonTypeNotCorrectException;
心得体会
通过本单元，笔者对 JML 有了较为清晰的认识，但笔者认为本单元不应将同学过多的注意点引导至性能优化。
而关于如果书写 JML
