Java,BigDecimal:如何对舍入错误进行单元测试?

时间:2014-10-01 09:48:02

标签: java unit-testing precision bigdecimal

我将简要介绍一下我的实际情况:

让我们说我必须用Java实现一些代码来计算Weighted arithmetic mean。我得到两个浮点值数组(表示为双精度数),每个都有相同的长度,第一个包含值,第二个包含各自的权重。

我们还说我做了一些实现,它返回一个表示输入值的加权算术平均值的浮点值(也是一个double):

public static double calculateWeightedArithmeticMean(double[] values, 
        double[] weights) {

    if(values.length != weights.length) {
        throw new IllegalArgumentException();
    }

    if(values.length == 0) {
        return 0;
    }

    if(values.length == 1) {
        return new BigDecimal(values[0]).setScale(1, RoundingMode.HALF_UP).
                doubleValue();
    }

    BigDecimal dividend = BigDecimal.ZERO;
    BigDecimal divisor = BigDecimal.ZERO;
    for(int i = 0; i < values.length; i++) {
        dividend = dividend.add(new BigDecimal(values[i]).
                multiply(new BigDecimal(weights[i])));
        divisor = divisor.add(new BigDecimal(weights[i]));
    }
    if(dividend.compareTo(BigDecimal.ZERO) == 0) {
        return 0d;
    }
    return dividend.divide(divisor, 1, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
}

我写了一个单元测试,传递了几个值(比如,3个值+3个权重)。我首先手动计算他们的加权算术平均值(使用计算器),然后编写一个单元测试,检查我的代码是否返回该值。

我认为,由于舍入误差,这种测试与使用的数值明显较大的情况无关。也许我实现的代码适用于3个值+3个权重(对于给定的精度),因为舍入误差小于这种情况下的精度,但是舍入误差变得更大很可能超过1000个值+ 1000个权重的所需精度。

我的问题是:

  • 我是否还应该编写一个单元测试来检查大量的值(&#34;最坏的情况&#34;用于生产用途)?
  • 如果我应该,我该怎么写呢?如何获得正确的值,以便我可以在我的测试断言中使用它(手动计算2x1000值的均值似乎是一个坏主意,即使使用Weighted mean calculator ... )?
  • 类似情况也是如此:计算geometric mean等......

2 个答案:

答案 0 :(得分:1)

在编写单元测试时,你总是要放弃某个地方。当你确信你已经足够了解时,诀窍就是放弃: - )

在您的情况下,一些简单的测试用例是:

  • 空数组
  • 创建第二个算法,该算法使用精确的算术(如BigDecimal输入数组)来计算所选输入的误差范围
  • 两个填充相同值的数组。这样,你知道结果(它应该与单独的第一对相同)。
    • 尝试找到导致大舍入误差的一对数字(例如1 / 10,0.1 / 1,0.2 / 2,它们都以0.1结尾,无法使用double正确表示; see here
  • 创建包含随机差异的输入数组(即+ - 1%* rand())。当你增加输入数组时,这些应该都是均匀的。

比较结果时,使用assertEquals(double, double, double),其中前两个是要比较的值,最后一个是精度(逗号后3位数的1e-3)。

最后,您需要使用该算法并查看其行为方式。当您发现问题时,请为此特定情况添加测试用例。

答案 1 :(得分:1)

是的,你应该。测试(应该)总是涉及边界值。

您可以提供一个epsilon边界,断言答案是(大致)正确的。