对拍程序

一、介绍

在做题或者正式比赛过程中，有时候因为样例有坑所以直接过了样例，然后拿去评测结果发现全WA。那如何在这种情况下检查自己程序或算法的正确性呢？对拍是一个简便省事的方案。

所谓“对拍”，顾名思义，就是让两者相互比对。所谓“两者”，一是你要测试的程序，二是一个答案在该程序在一定范围（时间/空间）内结果必定正确的程序（一般是用暴力求解的程序）。

两个程序准备好编译好了以后，就可以开始准备测试用的输入样例了。但是输入样例要是人为准备起来的话肯定浪费时间还费脑，更别提在正式比赛的时候了。人脑靠不住，那就靠电脑。

为了让测试的样例更全面，我们可以用伪随机数的方法。我们需要用到这几个的头文件：

#include <ctime>
#include <cstdlib>

首先利用srand()函数在随机数表中找一个点，作为取随机数的起始点。但是如何做到每次选不同的起始点来取数呢？时间是一直在变化的，所以用time(0)取系统时间放入srand()函数中去，每次取的起始点都不一样。如果用固定值的话，每次取得的随机数都会是一样的。
　　接下来，就按照输入格式用rand() 函数将输入样例的每个变量赋随机值。考虑到输入数据的范围问题，若在0~n的范围内，rand()%n就可以使随机数范围控制在[0, n)内了;若是在[1, n)内，因为随机数下限为0，所以rand()%(n-1)+1就把随机数控制在了该范围内。以此类推，若在[m, n)范围内，生成随机数的公式就为rand()%(n-m)+m。

最后将变量严格按输入格式输出就好了，后续步骤可以把输出的数据添加到 .in文件里。

有了相比对的程序，有了随机数生成器，现在就差一个“发动机”兼“处理机”了。

为了进行多次对拍以及处理对拍程序输出的异同，我们需要一个程序可以进行给定次数下的对拍，并且在有结果不同时停止。写这个程序时需要用到这个头文件：

#include <windows.h>

首先我们要人为规定进行对拍的次数,在这里咱们可以规定 cnt = 100,即进行100次对拍。然后在一层while(cnt--)的循环里进行对拍。在循环里层，我们需要把随机数生成器生成的数据通过代码写入 .in文件里，然后将 .in文件分别通过两个程序运行，最后比对两个程序 .out文件的内容，若相同，则继续下一次对拍，若不同，则停止对拍。注意要把所有.cpp文件放在同一个文件夹中，运行对拍程序即可。

二、程序举例

1 add.cpp

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a,b;
    scanf("%d %d", &a, &b);
    printf("%d
", a+b);
    
    return 0;
}

2 add2.cpp对照程序

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a,b;
    scanf("%d %d",&a, &b);
    while(b--) 
    {
        a++;
    }
    
    printf("%d
", a);
    
    return 0;
}

注意，假如a + b = c，则b自减1和a自加1后，仍有a + b = c。所以这个程序可以用来检验上一个加法程序是否正确。

3 data.cpp生成随机数据

#include <stdio.h>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;

int main()
{
    srand(time(0));
    
    int a,b;
    a=rand();
    b=rand();
    
    printf("%d %d",a,b);
    
    return 0;
}

4 对拍程序

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
using namespace std;

int main()
{
    system("g++ data.cpp -o data");     // compile to generate data.exe 
    system("g++ add.cpp -o add");
    system("g++ add2.cpp -o add2"); 

    int cnt = 100;
    while(cnt--)
    {
        system("data > a+b.in");            // run data.exe to generate data, and write the data to a+b.in
        system("add < a+b.in > add.out");   // force.exe read data from a+b.in, then write the result to force.out
        system("add2 < a+b.in > add2.out");
        
        if(system("fc add.out add2.out"))   // file compare
        {
            break;
        }
    }
    
    system("pause");
    
    return 0;
}