3.1.1 Get the code and prepare Git repository
3.1.2 Problem 1: Test Graph <String>
3.1.3 Problem 2: Implement Graph <String>
3.1.3.1 Implement ConcreteEdgesGraph
3.1.3.2 Implement ConcreteVerticesGraph
3.1.4 Problem 3: Implement generic Graph<L>
3.1.4.1 Make the implementations generic
3.1.4.2 Implement Graph.empty()
3.1.5.3 Graph poetry slam（输入和数据库均采用的是题目说明中提供的样例）
3.2 Re-implement the Social Network in Lab1
3.2.2 Person类（实际上经过本实验的修改后，只调用了构造方法，所以就不列出各个方法了）
- 实验目标概述
本次实验训练抽象数据类型（ADT）的设计、规约、测试，并使用面向对象
编程（OOP）技术实现 ADT。具体来说：
⚫
针对给定的应用问题，从问题描述中识别所需的 ADT；
⚫
设计 ADT 规约（pre-condition、post-condition）并评估规约的质量；
⚫
根据 ADT 的规约设计测试用例；
⚫
ADT 的泛型化；
⚫
根据规约设计 ADT 的多种不同的实现；针对每种实现，设计其表示
（representation）、表示不变性（rep invariant）、抽象过程（abstraction
function）
⚫
使用 OOP 实现 ADT，并判定表示不变性是否违反、各实现是否存在表
示泄露（rep exposure）；
⚫
测试 ADT 的实现并评估测试的覆盖度；
⚫
使用 ADT 及其实现，为应用问题开发程序；
⚫
在测试代码中，能够写出 testing strategy
- 实验环境配置
本次实验需要安装EclEmma，直接在Eclipse Marketplace中搜索安装
遵循引导即可完成。
在这里给出你的GitHub Lab2仓库的URL地址（Lab2-学号）。
https://github.com/ComputerScienceHIT/HIT-Lab2-1190201003
- 实验过程
请仔细对照实验手册，针对两个问题中的每一项任务，在下面各节中记录你的实验过程、阐述你的设计思路和问题求解思路，可辅之以示意图或关键源代码加以说明（但千万不要把你的源代码全部粘贴过来！）。
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- Poetic Walks
这一部分给出了一个Graph的接口。要求编写ConcreteEdgesGraph和ConcreteVerticesGraph两个Graph的实现类，并且编写相应的测试类。在实现过程中，要自行编写规约。
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- Get the code and prepare Git repository
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按照实验手册提供的url，在本地打开git bash，使用git clone命令将远端仓库克隆到本地，以此获取代码。
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- Problem 1: Test Graph <String>
-
以下各部分，请按照MIT页面上相应部分的要求，逐项列出你的设计和实现思路/过程/结果。
3.1.2.1 实现GraphInstanceTest类
1. testAdd()
思路：按add的规约，按点的等价类划分即可
2. testSet()
思路：按照set的规约，需要对于权值的大小进行等价类划分，并且对于边是否存在也要进行测试
3. testRemove()
思路：按remove的规约，按点的等价类划分即可
4. testVertices()
思路：按Vertices的规约，按点的等价类划分即可
5. testSources()
6. testTargets()
结果：只做到这一步其实还不能运行该测试类，因为emptyInstance()还没有实现。完成了后续的工作后，可以得到以下结果
3.1.3Problem 2: Implement Graph <String>
以下各部分，请按照MIT页面上相应部分的要求，逐项列出你的设计和实现思路/过程/结果。
3.1.3.1Implement ConcreteEdgesGraph
3.1.3.1.1 实现Edge类
为了实现ConcreteEdgesGraph类，首先得实现作为边的Edge类
field：
要构造一个边，需要有起点，终点和权值，因此field由source，target和weight构成：
AF，RI等：
// Abstraction function:
// AF(source)为边的起点
// AF(target)为边的终点
// AF(weight)为边的权值
// Representation invariant:
// weight为正整数
// source和target不为空
// Safety from rep exposure:
// source,target和weight设置为了private
// source,target和weight在返回时采用了防御式拷贝
构造方法：
构造方法根据起点，终点和权值来初始化一条边即可；
checkRep：
作用：检查RI；
思路：根据所编写的RI依次进行检查即可；
getSource：
返回边的起点；
getTarget：
返回边的终点；
getWeight：
返回边的权值；
toString：
功能：返回边的字符串；
思路：为了方便阅读，采取了“起点--权值->终点”的形式；
3.1.3.1.2 完成ConcreteEdgesGraph类（add，set等方法的规约和Graph接口中完全相同，在报告中不再重复）
根据要求，写出AF，RI等：
// Abstraction function:
// AF(vertices)是图中的所有点
// AF(edges)是图中的所有边
// Representation invariant:
// 所有点都存在于vertices中
// 所有边都存在于edges中
// 权值必须为正整数
// Safety from rep exposure:
// vertices和edges都设置为private类型
// vertices在返回时使用了防御式拷贝
filed：
要构造一个图，需要一个边集合，一个点集合：
构造方法：
直接采取缺省的构造方法
checkRep：
作用：检查RI；
思路：根据所写的RI，逐项进行检查即可；
add：
作用：将一个点加入图中；
思路：检查该点是否在图中。已有的点返回false，新的点加入vertices；
set：
作用：将一条新的边加入图中，或者更新一条已有的边的权值，或者移除一条边；
思路：检查weight的值。如果小于0，返回-1；如果等于0，移除该边；如果大于0，将此边加入图中，或者更新该边的权值（取决于这是否是新的边）；
实现：以下为weight大于0的情况：采用迭代器来检查是否是新的边，对于需要更新的情况，先移除原边，再加入新的边即可；
remove：
作用：移除一个点，以及和它有关的边；
思路：检查图中是否存在这个点；如果存在，则移除；如果不存在，返回false；
实现：需要注意的是，以被移除点作为起点和作为终点的边均要移除；
vertices：
作用：返回点集合；
实现：采取防御式拷贝
sources：
作用：返回<起点，权值>构成的map；
思路：构造一个空的map，遍历边集合，将和target匹配的<起点，权值>加入map中即可；
target：
作用：返回<终点，权值>构成的map；
思路：同8；
toString：
作用：返回图的字符串；
思路：依次返回每条边的字符串；
3.1.3.1.3 实现ConcreteEdgeGraphTest类
本测试类只需要测试Edge中的方法，其他的方法都在GraphInstanceTest中测试了。
1. testConcreteEdgesGraphtoString()：
- testEdgeGetSource()：
- testEdgeGetTarget()：
- testEdgeGetWeight()：
测试结果：
3.1.3.2Implement ConcreteVerticesGraph
3.1.3.2.1 实现Vertex类
要利用点来构成图，首先要先实现一个表示点的类Vertex
field：
每个点都有一个指向该点的起点集，一个该点指向的终点集以及作为点的标识的名字。集合采用<L, Integer>构成的map来表示，这样还可以记录下权值：
AF，RI等：
// Abstraction function:
// AF(name)为点的名字
// AF(sources)为所有指向该点的点以及对应边的权值
// AF(targets)为所有该点指向的点以及对应边的权值
// Representation invariant:
// 所有点均不为空
// 所有权值均大于0
// Safety from rep exposure:
// name，sources，targets均设置为private
// 返回时采用防御式拷贝
构造方法：
按照点的名字进行点的初始化
checkRep：
作用：检查RI；
getName:
作用：返回点的名字；
getSources：
作用：返回<起点，权值>构成的起点表；
getTargets：
作用：返回<终点，权值>构成的终点表；
addSource：
作用：在起点表中移除或者加入或者更新一个起点，便于之后实现ConcreteVerticesGraph类中的set方法；
思路：类似set方法。其中移除通过后续编写的removeSource来实现，加入新的点或者更新通过HashMap提供的put方法实现；
addTarget：
作用：在终点表中移除或者加入或者更新一个终点，便于之后实现ConcreteVerticesGraph类中的set方法；
思路：同8；
removeSource：
作用：在起点表中删去一个起点；
思路：通过HashMap提供的remove方法实现。不过由于remove方法返回的是Integer，本方法的实际目的是将Integer转化成int。在Integer不是null的情况下，可以将Integer直接赋给int，所以当remove返回null时，我们需要返回0；
removeTarget：
作用：在终点表中删去一个终点；
思路：同10；
hashCode和Equals方法直接通过eclipse提供的插件来实现；
3.1.3.2.2 实现ConcreteVerticesGraph类（add，set等方法的规约和Graph接口中完全相同，在报告中不再重复）
field：本实现类是基于点来实现的，所以需要一个表示所有点的集合。为了便于检查RI，所以采用了List，而不是Set。
AF，RI等：
// Abstraction function:
// AF(vertices)为图中所有的点
// Representation invariant:
// vertices中的点不可重复
// Safety from rep exposure:
// vertices设置为private类型
// vertices在返回时使用了防御式拷贝
构造方法：
直接采用缺省的构造方式进行初始化；
checkRep：
作用：检查RI；
add：
作用：在图中加入一个新的点；
思路：通过name来判断该点是否是在图中。如果是已有的点，返回false；如果是新的点，通过name来初始化一个新的Vertex，然后加入图中；
set：
作用：将一条新的边加入图中，或者更新一条已有的边的权值，或者移除一条边；
思路：通过Vertex类中的addSource和addTarget方法就很容易实现；
remove：
作用：移除图中的一个点，以及和这个点相关的边；
思路：遍历图中的点。如果是该点，则移除；如果是该点的起点，则调用removeTarget方法；如果是该点的终点，则调用removeSource方法；
以下是每次遍历需要执行的内容：
vertices：
作用：返回点集合；
思路：由于vertices是List，所以需要再建立一个Set，依次加入点
实现：采取防御式拷贝
sources：
作用：返回<起点，权值>构成的map；
思路：返回指定点的起点表即可；
target：
作用：返回<终点，权值>构成的map；
思路：同8；
toString：
作用：返回图的字符串；
思路：依次返回每条点的字符串；
3.1.3.1.3 实现ConcreteVerticesGraphTest类
只需要测试Vertex类中的方法。
testConcreteVerticesGraphtoString：
testGetName：
testGetSources：
testGetTargets：
testAddSource：
思路：按照规约，需要分别就点的等价类和权值的等价类进行划分；
testAddTarget：
testRemoveSource：
testRemoveTarget：
testEquals：
思路：要测试点是否相等，需要考察起点表，终点表和名字；
测试结果如下：
3.1.4 Problem 3: Implement generic Graph<L>
3.1.4.1 Make the implementations generic
将所有之前使用String实现的地方全部修改为泛型实现，然后根据eclipse的语法错误提醒来完成所有的修改；
3.1.4.2 Implement Graph.empty()
选择一个具体的实现类就行了。这里选择的是使用ConcreteEdgesGraph。
补充了对于String，Integer，Float，Character这四种具体类型的测试；
这里的测试策略是利用Collection来创建一个空Set，然后测试empty方法是否也能正常生成一个空Set。
至此，已经完成了Graph的两个具体实现类的泛型实现以及测试类。
以下是所有的测试和覆盖率结果；
其中GraphInstanceTest类的测试结果已经包含在实现类的测试中。