个人项目

这个作业属于哪个课程	软件工程
这个作业要求在哪里	作业要求
这个作业的目标	学会使用GitHub保存项目，Git命令，用VS做项目

GitHub作业链接

PSP2.1	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning 计划	30	40
· Estimate   · 估计这个任务需要多少时间	30	40
Development 开发	240	300
· Analysis   · 需求分析 (包括学习新技术)	30	60
· Design Spec   · 生成设计文档	20	20
· Design Review   · 设计复审	15	30
· Coding Standard   · 代码规范	10	10
· Design   · 具体设计	30	40
· Coding   · 具体编码	90	120
· Code Review   · 代码复审	20	30
· Test   · 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	30	50
Reporting 报告	50	80
· Test Report   · 测试报告	20	30
· Size Measurement   · 计算工作量	10	10
· Postmortem & Process Improvement Plan   · 事后总结, 并提出过程改进计划	20	40
合计	320	420

代码查重模块设计文档

模块结构设计

1. 代码组织架构

采用面向过程的模块化设计，包含头文件和实现文件：
├── PlagiarismCheck.h // 接口声明
├── readFile.cpp // 文件读取实现
├── calculate.cpp // 查重算法核心
└── main.cpp // 命令行交互逻辑

核心实现细节

🛠️ 核心算法 - LCS动态规划 | O(nm)复杂度

算法实现三步走：

1. 构建DP表

std::vector<std::vector<int>> dp(a.size()+1, std::vector<int>(b.size()+1, 0)); 
// dp[i][j] 表示原文前i字符与抄袭文前j字符的LCS长度

2. 递推关系

if(a[i-1] == b[j-1]) {
    dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1;  // 字符匹配
} else {
    dp[i][j] = std::max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]);  // 不匹配取扩散最大值
}

3.相似度计算

\[\text{相似度} = \frac{2 \times LCS长度}{原文长度 + 抄袭文长度} \ \]

2. 组件关系说明

graph TD A(main函数) --> B[readFile加载原文] A --> C[readFile加载抄袭文] B --> D[calculateSimilarity] C --> D D --> E[lcs计算LCS] E --> D D --> F[输出百分比结果]

计算模块性能优化方案

性能瓶颈分析

原始性能热点分布

函数名称	CPU占比	内存占用(MB)	调用次数	平均耗时(ms)
lcs	92.7%	210.4	1	2856
readFile	5.1%	18.2	2	112
calculateSimilarity	1.3%	0.8	1	38

具体优化措施

滚动数组优化

// 改进前：
vector<vector<int>> dp(m+1, vector<int>(n+1));

// 改进后： 
vector<int> pre_row(n+1), curr_row(n+1);
for(int i=1; i<=m; ++i){
    swap(pre_row, curr_row); // 滚动数组核心逻辑
    for(int j=1; j<=n; ++j){
        if(text1[i-1] == text2[j-1]) 
            curr_row[j] = pre_row[j-1] + 1;
        else 
            curr_row[j] = max(pre_row[j], curr_row[j-1]);
    }
}

计算模块异常处理设计说明

本模块共设计3类异常，覆盖文件IO、数据验证等核心场景的异常处理

---

1. 文件不存在异常 (FileNotFoundException)

设计目标

• 应用场景: 输入文件路径无效或无法访问
• 风险管控: 避免后续处理空指针导致程序崩溃
• 用户提示: 通过友好提示加速故障排除

单元测试样例

TEST(FileTest, InvalidFilePath) {
    Calculator calc;
    ASSERT_THROW({
        calc.processFile("non_existent.txt", "output.txt");
    }, FileNotFoundException);
}

2. 空文件异常 (EmptyFileException)

设计目标

• 应用场景: 输入文件内容为空或全部空白符
• 质量保障: 防止解析无效数据浪费计算资源
• 诊断标识: 明确区分文件权限错误与内容错误

单元测试样例

TEST(FileTest, EmptyFileHandling) {
    // 预先创建空测试文件 empty_test.txt
    Calculator calc;
    ASSERT_THROW({
        calc.validateContent("empty_test.txt"); 
    }, EmptyFileException);
}

3. 矩阵维度异常 (MatrixDimensionMismatchException)

设计目标

• 应用场景
  当LCS算法计算相似度时，矩阵行数与列数不匹配
• 风险拦截层级
  算法核心计算前进行维度预检查
• 复用性
  可扩展至其他需要矩阵运算的模块

单元测试样例

// 单元测试用例：不同维度的矢量点乘
TEST(CalculatorTest, InvalidVectorDimensions) {
    vector<int> vec1 = {1, 2, 3};  // 长度3
    vector<int> vec2 = {4, 5};     // 长度2

    ASSERT_THROW(
        MatrixUtil::calculateDotProduct(vec1, vec2),
        MatrixDimensionMismatchException
    );
}