Homework 07

這份作業主要由國立臺北科技大學 109 資工系黃漢軒所命題，若有任何的問題，非常歡迎使用以下的聯絡方式提問：
Email: [e-mail]／MS Teams: 黃漢軒／Telegram: @xuan910625

⚠️ Due: 11:59 p.m., 19 / 12 / 2023 ⚠️

作業目標

這份作業主要統整前面幾次的課程內容，並製成一份模擬期末考。

檔案架構

請清掉前一次的作業，確認提交是否符合以下的檔案架構，否則無法進行評分。

.
├── CMakeLists.txt
├── LICENSE
├── README.md
├── files.cmake
├── include
│   ├── BoxContainer.hpp
│   ├── Circle.hpp
│   ├── GraphicSystem.hpp
│   ├── IDrawable.hpp
│   ├── Location.hpp
│   ├── Point.hpp
│   ├── ShapeHelper.hpp
│   └── Square.hpp
├── scripts
│   ├── CodeCoverage.cmake
│   └── coverage.sh
├── src
│   ├── Circle.cpp
│   ├── GraphicSystem.cpp
│   └── Square.cpp
└── test
    ├── ut_BoxContainer.cpp
    ├── ut_Circle.cpp
    ├── ut_GraphicSystem.cpp
    ├── ut_ShapeHelper.cpp
    └── ut_Square.cpp

題目敘述

在這份功課中，我們嘗試描述一個繪圖系統（GraphicSystem）。

我們想要實作一個繪圖系統，在這個繪圖系統中，你可以畫圓形也可以畫正方形。

對於每一個圖形，我們有所謂的碰撞箱（BoxContainer），你可以把它想成一個形狀可以被矩形包起來，方便我們計算疊加，如下圖的黑線。

你將設計一個繪圖系統，能夠支援在一張無限大的畫布上畫上圖形，我們期望這個繪圖系統具有以下的功能：

• 新增圖形。
• 給定一個點，回傳該點所指到的圖形。
• 取得某次新增上去的圖形。
• 計算所有圖形的總面積。

你也同時需要處理以下的情況。

• 新增的圖形不能疊加，需要拋出例外。
• 如果給定某個點，但該點沒有指到某個圖形，則拋出例外。

題目任務

任務階段一：實作 Square、Circle 兩種形狀

• Circle
  • 實作建構子 Circle(Location location, int radius)
    • location 為圓心，radius 為圓半徑。
  • 實作 Getter Location GetCenterOfCircle()
    • 取得圓心的 Location
  • 實作 Getter int GetRadius()
    • 取得圓半徑。
• Square
  • 實作建構子 Square(Location location, int edge)
    • location 為方形左上角，edge 為方形的邊長。
  • 實作 Getter int GetEdge()
    • 取得方形邊長。

任務階段二：將這三種形狀實作 IDrawable 介面上

• 實作 double GetArea()
  • 取得該種形狀的面積。
• 實作 bool IsInShape(Point point)
  • 確認該點是否落在圖形上。
  • 你可以參考 ShapeHelper.hpp 裡面的一些 function 來幫助你完成。
• 實作 bool IsOverlap(std::shared_ptr<IDrawable> drawable)
  • 確認該圖形是否與圖形交疊。
  • 你可以參考 ShapeHelper.hpp 裡面的一些 function 來幫助你完成。
• 實作 Point GetLeftTopPoint()
  • 取得圖形「碰撞箱」左上角的點。
• 實作 BoxContainer GetBoxContainer()
  • 取得該圖形的「碰撞箱」。
  • 你可以參考 BoxContainer.hpp，其中碰撞箱中的 x 與 y 成員為碰撞箱左上角的點。

任務階段三：完成 GraphicSystem

• 實作 GraphicSystem(std::vector<std::shared_ptr<IDrawable>> drawables)
  • 能夠將多個「可以畫的圖形」放到 GraphicSystem 中。
  • 你需要確認這些圖形有沒有重疊，若有，則需要拋出 std::logic_error 例外。
• 實作 void AddShape(std::shared_ptr<IDrawable> drawable)
  • 能夠新增圖形到 GraphicSystem 的動態陣列尾端。
  • 你需要確認這些圖形有沒有重疊，若有，則需要拋出 std::logic_error 例外。
• 實作 std::shared_ptr<IDrawable> GetShape(unsigned int index)
  • 能夠取得動態陣列中第 i 個圖形。
  • 若 i 超出陣列長度，你需要拋出例外。
• 實作 std::shared_ptr<IDrawable> GetShape(unsigned int x, unsigned int y)
  • 能夠取得特定某點的圖形。
  • 若該圖形不存在，你需要拋出例外。
• 實作 double CalculateTotalArea()
  • 能夠取得所有圖形的總面積。
• 實作 int Size()
  • 取得當前繪圖系統具有多少個圖形。

任務備註

• std::logic_error
• 你不需要測試 ShapeHelper.h 或 ShapeHelper.cpp，只需理解如何使用。

作業配分

• ［60%］通過 TA 的測試。
  • 依照測試通過的比例配分。
    • BoxContainer 相關的測試案例：30%
    • Circle 相關的測試案例：10%
    • Square 相關的測試案例：10%
    • GraphicSystem 相關的測試案例：50%
• ［40%］完成測試覆蓋率任務。
  • 確保測試覆蓋率（Line Coverage）達到 95%。

注意事項

• 若你想要有空指標，請將指標賦值（assign） nullptr ，這個特殊的指標可用於指向不存在的東西。
• 對於 Google Test 的測試函數：
  • 使用 ASSERT_EQ 來測試不會有精度誤差的值（例如：整數、字串等）
  • 使用 ASSERT_NEAR 來測試具有精度的值
  • 使用 ASSERT_THROW 來測試該函數會不會拋出例外
  • 使用 ASSERT_FALSE 來測試該值是否為 false
• 你不應該上傳 bin 資料夾至專案上。
  • 你的功課不應該出現 Memory Leak，否則將會扣除作業總分 10 分。
  • 你不應該上傳 /bin 資料夾至專案庫，編譯結果不應該上傳至專案庫上，若在助教確認功課評分時 /bin 資料夾存在在專案庫中，扣除作業總分 5 分。
• 你可以使用 debugger 工具來進行除錯，有利於尋找漏洞與理解漏洞為何會發生。

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