cKit/Foundation/c_KnuthShuffle.t.c

#include "c_KnuthShuffle.h"
#include "c_Test.h"
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <c_StringView.h>

TEST_CASE(test_c_KnuthShuffle_IntArray) {
    // 显式播种确保单次测试序列可重现，或调用您的 c_Random_Init()
    srand(54321);

    int original[] = { 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 };
    int arr[]      = { 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 };
    c_size_t num = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    // 执行洗牌
    c_KnuthShuffle(arr, num, sizeof(int));

    // 1. 验证乱序生效性：洗牌后的数组大概率不再与原数组完全相同
    int match_count = 0;
    for (size_t i = 0; i < num; i++) {
        if (arr[i] == original[i]) {
            match_count++;
        }
    }
    // 10个元素洗牌后，依然完全对齐原数组的概率极低
    ASSERT_TRUE(match_count < (int)num);

    // 2. 验证元素守恒性：利用计数桶确保数据没有在交换中丢失或损坏
    for (size_t i = 0; i < num; i++) {
        int target = original[i];
        bool found = false;
        for (size_t j = 0; j < num; j++) {
            if (arr[j] == target) {
                found = true;
                break;
            }
        }
        ASSERT_TRUE(found); // 每一个原数组的元素都必须在洗牌后的数组中存在
    }
}

TEST_CASE(test_c_KnuthShuffle_StringViewArray) {
    c_StringView_t original_sv[] = {
        c_StringView_FromCStr("A"),
        c_StringView_FromCStr("B"),
        c_StringView_FromCStr("C"),
        c_StringView_FromCStr("D")
    };

    c_StringView_t sv_arr[] = {
        c_StringView_FromCStr("A"),
        c_StringView_FromCStr("B"),
        c_StringView_FromCStr("C"),
        c_StringView_FromCStr("D")
    };
    c_size_t num = sizeof(sv_arr) / sizeof(sv_arr[0]);

    // 对 StringView 结构体数组执行泛型洗牌
    c_KnuthShuffle(sv_arr, num, sizeof(c_StringView_t));

    // 验证洗牌后所有的 StringView 依然完好、大小未被破坏
    for (size_t i = 0; i < num; i++) {
        c_StringView_t* cur = &sv_arr[i];
        ASSERT_PTR_NOT_NULL(cur->str);
        ASSERT_INT_EQ(1, (int)cur->size); // 每个视图长度原本都为 1

        // 确保属于原集合 A, B, C, D 之一
        char c = cur->str[0];
        ASSERT_TRUE(c == 'A' || c == 'B' || c == 'C' || c == 'D');
    }
}

TEST_CASE(test_c_KnuthShuffle_EdgeCases) {
    int single_arr[] = { 42 };

    // 1. 测试单元素或空元素数组的防御能力（应当安全返回，不崩溃）
    c_KnuthShuffle(single_arr, 1, sizeof(int));
    ASSERT_INT_EQ(42, single_arr[0]);

    c_KnuthShuffle(NULL, 0, sizeof(int));
    ASSERT_TRUE(true); // 代表通过了 NULL 校验
}

TEST_CASE(test_c_KnuthShuffle_UnderflowDefense) {
    int small_arr[] = { 1, 2 };

    // 压测 2 个元素的无符号边界切换，确保能在一瞬间安全退出
    c_KnuthShuffle(small_arr, 2, sizeof(int));

    // 修正：分别验证下标 0 和 下标 1 的元素有效性
    ASSERT_TRUE(small_arr[0] == 1 || small_arr[0] == 2);
    ASSERT_TRUE(small_arr[1] == 1 || small_arr[1] == 2);

    // 附加校验：洗牌不会凭空克隆元素，两个位置的值必须保持不相等
    ASSERT_TRUE(small_arr[0] != small_arr[1]);
}

int main(int argc, char** argv){
    TEST_START(Unit Tests);
    // 运行普通无环境要求的用例
    RUN_TEST(test_c_KnuthShuffle_IntArray);
    RUN_TEST(test_c_KnuthShuffle_StringViewArray);
    RUN_TEST(test_c_KnuthShuffle_EdgeCases);
    RUN_TEST(test_c_KnuthShuffle_UnderflowDefense);

    // 打印最终统计报告
    TEST_REPORT();

    RETURN_TEST_STATUS;

    return 0;
}