[탑싯 대비 문제풀이] 01. 소프트웨어 개발

공식 홈페이지에 있는 2020 전문가 특강을 기반으로 하는 탑싯 대비

 

대충 홈페이지 로고 캡쳐

 

1번. 이진 탐색 트리

이진 탐색 트리

• 각 노드에는 중복되지 않는 key가 있다. 
• 루트 노드의 왼쪽 서브트리는 해당 노드의 key보다 작은 key를 갖는 노드로 이루어져 있다.
• 루트 노드의 오른쪽 서브트리는해당 노드의 key보다 큰 key를 갖는 노드로 이루어져 있다.
• 좌우 서브트리도 모두 이진 탐색 트리이다.

 

+ 완전 이진 트리

• 모든 서브트리의 레벨이 같고, 모든 노드들이 레벨별로 왼쪽부터 채워져있는 경우

 

 

2번. 클래스 다이어그램, 추상 클래스 제시 (JAVA)

<<abstract>> Book

- Title : String - Author : String

+ setTitle (title : String): void (abtract) + setAuthor (author : String): void (abtract)

위의 클래스 다이어그램을 JAVA로 작성한다면? ⬇️⬇️

public abstract class Book{
	private String title;
	private String author;
    
	public abstract void setTitle(String title);
	public abstract void setAuthor(String author);
}

 

 

추가적인 JAVA의 개념들

상속

• 부모가 가진것을 자식에게 물려주는 것을 의미힌다. 부모가 갖고 있는 것을 자식이 사용할 수 있다.
• Is - a  관계 혹은 kind of 관계

// Bus는 Car이다.
public class Bus extends Car {
	public void windows(){
		Syetem.out.println("창문");
    }
}

자바는 클래스 이름 뒤에 extends 키워드를 적고 부모 클래스 이름을 적으면 부모 클래스가 갖고 있는 것을 상속받을 수 있게 된다.

새로운 클래스를 정의할 때, 이미 구현된 클래스를 상속받아서 속성이나 기능이 확장된 클래스를 구현한다. -> 확장 가능

 

접근 제한자

클래스 내에서 멤버의 접근을 제한하는 역할을 한다.

public (+)	어떤 클래스의 객체에서든 접근이 가능하다.
protected (#)	해탕 클래스와 동일한 패키지에 있거나 상속 관계에 있는 하위 클래스의 객체들만 접근 가능하다.
private (-)	해당 클래스에서 생성된 객체만 접근이 가능하다.

접근 제한자를 명시하지 않는 default 접근 지정자, 자기 자신과 같은 패키지에서만 접근할 수 있다는 것을 의미

 

추상클래스

구체적이지 않고 개념만 있는 클래스를 의미한다.

• 독수리, 타조 : 구체적인 새를 지칭 but 포유류는 구체적이지 않다.

추상 클래스 정의하기

• 클래스 앞에 abstract 키워드를 이용해서 정의한다.
• 미완성의 추상 메소드를 포함할 수 있다.
• 내용이 없는 메소드, 즉 구현이 되지 않은 메소드이다.
• return 타입 앞에 abtract라는 키워드가 붙어야 한다.
• 추상 클래스는 인스턴스를 생성할 수 없다 ↔ 객체가 될 수 없다. new화 할 수 없다.

public abtract class Bird{
	public abstract void sing();
    
	public void fly(){
		System.out.println("날다.");
    }
}

추상 클래스를 상속받는 클래스 생성하기

• 추상 클래스 내부에는 일반 메소드 구현이 가능하다.
• 추상 클래스를 상속받은 클래스는 추상 클래스가 갖고 잇는 추상 메소드를 반드시 구현해야한다.
• 추상 클래스를 상속받고, 추상 클래스가 갖고잇는 추상 메소드를 구현하지 않으면 해당 클래스도 추상 클래스가 된다.

public class Duck extends Bird{
	@Override
	public void sing(){
		System.out.println("꽥꽥!!");
    }
}

구현을 하지 않고 선언만 하려면 abstract를 붙여서 추상 메소드로 만들어야 한다. 구현한것이 없다고 추상메소드가 아니다.

 

 

클래스형변환

• 부모 타입으로 자식 객체를 참조하게 되면 부모가 가진 메소드만 사용할 수 있다.
• 자식 객체가 갖고 있는 메소드나 속성을 사용하고 싶다면 형변환을 해야한다.

public class Car{
	public void run(){
		System.out.println("Car의 run메소드")
    }
}


// 상속의 is a 관계, Bus는 Car다.
public class Bus extends Car{ 
	public void ppangppang(){
		System.out.println("빵빵!!")
    }
}

 

• 부모 타입으로 자식 객체를 참조할 수 있다.
• 부모 타입으로 자식 객체를 참조하게 되면 부모가 갖고 있는 메소드만 사용할 수 있다.

public class BusExam{
	public static void maind(String args[]){
		Car car = new Bus();
		car.run();
		car.ppangppang(); // 컴파일 오류 발생
    }
}

• ppangppang() 메소드를 호출하고 싶다면, Bus 타입의 참조변수를 참조해야 한다.

public class BusExam{
	public static void main(String args[]){
		Car car = new Bus();
		car.run();
		// car.ppangppang();  // 컴파일 오류 발생!
        
		Bus bus = (Bus)car;  // 부모 타입을 자식 타입으로 형변환
		bus.run();
		bus.ppangppang();
    }
}

• 객체들끼리도 형변환이 가능하다. 단, 상속 관계에 있었을 때만 가능하다.
• 부모 타입으로 자식 타입의 객체를 참조할 때는 묵시적으로 형변환이 일어난다.
• 부모타입 객체를 자식 타입으로 참조하게 할 때, 명시적 형변환을 해줘야 한다.
• 단, 이렇게 형변환을 시도할 땐, 부모가 참조하는 인스턴스가 형변환하려는 자식 타입일 때만 가능하다.

 

3번. Data Flow Diagram (DFD)

• 데이터의 프로세스 흐름 표현, 자료의 출발지와 목적지를 그림으로 표시한 것이다.
• 소프트웨어의 설계 및 정보시스템의 분석에 유용하게 사용
• 데이터 흐름도 or 자료 흐름도 라고도 한다.

 

 

구성요소

1. 프로세스 (Process), ○ 원 (Bubble) 
   - 입력되는 데이터를 원하는 데이터로 변환해 출력하기 위한 과정이다.
   - 도형적 표기 형태는 원과 원 안의 이름으로 표현한다.
   - 원안에 기록하는 이름은 프로세스가 수행하는 일 또는 프로세스를 수행하는 행위자를 기술한다.
   - 자체적으로는 데이터를 생성할 수 없고 항상 입력되는 데이터가 있어야 한다.
   - 항상 새로운 가치를 부가해야 한다.
   
   
2. 데이터 흐름 (Data Flow), ↔ 화살표
   - DFD의 구성요소간 인터페이스를 나타낸다.
   - 대부분의 데이터흐름은 프로세스 사이를 연결하지만, 데이터 저장소로부터의 데이터 흐름을 나타내기도 한다.
   - 명칭이 부여되거나 부여되지 않은 화살표로 표시한다. 후속작업의 참조를 위해 되도록 명칭이 부여되는 것이 바람직하다.
   - 서로 다른 데이터의 흐름에는 동일한 이름을 부여하지 않는다.
   
   
3. 데이터 저장소 (Data Store), = 두 평행선
   - 추후 엑세스를 위해 데이터를 저장하는 수동적 객체를 말한다.
   - 액터와 달리 자신의 액션을 취하지 않으며 데이터 저장이나 엑세스 요구에 반응할 뿐이다.
   - 저장되어있는 정보의 집합을 의미한다.
   - 단순한 데이터의 저장을 나타내는 것이지 데이터의 변동을 표시하는 것은 아니다.
   - 데이터 흐름을 표시함으로서 데이터의 입출력을 나타낸다.
   - 두 개의 평행한 직선으로 나타내고, 평행선 안에 데이터 저장소의 명칭을 부여한다.
   
   
4. 외부엔티티 (External Entity), □
   - 프로세스 처리과정의 데이터발생의 시작 및 종료를 나타낸다.
   - 기업 내적인(inside) 엔티티는 관리, 부서, 기능, 시스템등을 포함하며, 기업 외적인(outside) 엔티티는 고객, 거래처, 공공기관, 외부시스템 등을 포함한다.
   - 데이터 흐름도상에서 프로세스와의 상호 관련성을 표시하며, 일반적으로 DFD 범위 밖에서 사각형의 형태로 표시한다.
   - 액터는 데이터를 생성, 소비 함으로서 데이터 흐름도를 주도하는 활성 객체이다.
   - 액터는 데이터 흐름도의 입력과 출력에 붙는다. 흐름도의 경계에 놓이게 되며 소스(source)나 싱크(sink)로서 데이터의 흐름을 중단시킨다.

 

DFD 작성 방법

1. 업무를 분석하여 프로세스에 대한 모든 입출력 데이터흐름을 식별한다.
2. 흐름상 필요하거나 제공되어야 할 외부엔티티를 정의한다.
3. 입력으로부터 출력으로, 출력으로부터 입력으로, 또는 중간 지점부터의 데이터 흐름을 식별한다.
4. 모든 접속관계 데이터흐름에 주의깊게 명칭(혹은 자료내역)을 부여한다.
5. 프로세스에 대해 입출력 데이터흐름의 명칭에 따라 이름을 부여한다.
6. 프로세스에 관련된 데이터저장소를 정의한다.
7. 검토하고 보완한다.
8. 상위레벨 DFD 완성 후 하위레벨의 DFD로 분할해 최하위 레벨까지 그리는데 일반적으로 3번 반복한다.

 

4번. 소프트웨어의 결합도(coupling), 응집도(cohension)

모듈화(Modularization)

• 소프트웨어를 각 기능별로 나누는 것
• 프로그램이 효율적으로 관리될 수 있도록 시스템을 분해하고 추상화함으로써 소프트웨어 제품의 성능을 향상시키거나 시스템의 수정 및 재사용, 유지 관리를 용이하게 하는 기법

 

모듈(Module)

• 기능별로 나눠진 모듈화의 결과
• 소프트웨어 내의 프로그램 또는 작업 단위, 일종의 서브루틴(subroutine)

 

독립성

• 모듈은 주어진 기능만을 독립적으로 수행하며 다른 모듈과 적게 연관되어야 함.
• 모듈의 결합도와 응집도로 독립성을 측정한다.
• 독립성이 높을 수록 좋은 모듈이다 -> 해당 모듈 수정 시 다른 모듈이 미치는 영향 감소

이상적인 모듈화
결합도는 약하게, 응집도는 강하게, 모듈의 크기는 작게

 

결합도

• 서로 다른 모듈 간 상호 의존하는 정도, 낮을 수록 좋다.

자료 모듈간 인터페이스로 전달되는 매개 변수로 통신. 매개 변수를 최소화 하는것이 좋다. 순수한 자료형 요소	Void main(){     Local (int x, int y): }
스탬프 모듈 간 인터페이스의 매개변수로 구조체를 지정. 구조체를 변수화. 자료구조의 형태 변경 시 참조하는 모든 모듈에 영향	Struct 좌표 (int x, int y); Void main() {local(좌표 x y)}
제어 제어문을 이용, 타 모듈의 내부 제어. 변경이 발생되면 caller, callee 모두 변경. 다형성 적용으로 해결	Void main(){     local(1); } Void local(isExec){     if(isExec){}     else{} }
외부 모듈이 다수의 기능을 가질 때 모듈 안의 구성이 그 기능을 순차적으로 수행. 특수한 외부 환경에 종속되어 있는 경우 참조되는 데이터의 범위가 각 모듈에서 제한 (look up table)	Void main(){ # include config data } Void local(){ # include config data }
공통 전역변수 등 모듈간 통일 자료영역 공통 조회 전역변수를 캡슐화하여 모듈에서 제공 (싱글톤 디자인패턴)	Static in t A; Void main(){ A=1; } Void local(){ A=2; }
내용 다른 모듈의 내부 데이터를 직접 수정하는 경우 변수를  캡슐화하여 방지	Void main(){ Go To Local; } Void local(int x int y){     LOCAL }

 

응집도

• 모듈 내부에서 구성 요소 간에 밀접한 관계를 맺고있는 정도, 높을수록 좋다.

기능 모듈 내부의 모든 기능이 단일한 목적을 위해 수행되는 경우 하나의 모듈, 하나의 기능 수행	NA
순차 모듈 내에서 한 활동으로부터 나온 출력값을 다시 입력 값으로 사용	A = update(); Delete(A)
통신 동일한 입력과 출력을 사용하여 다른 기능을 수행하는 활동들이 모여있는 경우	DB에 저장된 name Print(name); Select(name)
절차 모듈이 다수의 관련 기능을 가질 때, 모듈 안의 구성 요소들이 그 기능을 순차적으로 수행하는 경우	Init() Listen() Request()
시간 연관된 기능이라기보다 특정 시점에 처리되어야 하는 활동들을 한 모듈에서 처리하는 경우	Init() Memset()
논리 유사한 성격을 갖거나 특정 형태로 분류되는 처리 요소들이 한 모듈에서 처리되는 경우 밀접한 관련은 없음	Switch(1): Case 1: Case 2: Case 3:
우연 모듈 내부의 각 구성 요소들이 연관이 없는 경우

 

 

5번. 액티비티 다이어그램

• 사용자의 관점에서 시스템이 수행하는 기능을 처리 과정에 따라 단계적으로 표현한 것
• 하나의 유스케이스 안에서 혹은 유스케이스 사이에 발생하는 복잡한 처리의 흐름을 명확하게 표현
• 자료 흐름도와 유사

 

6번. 파이썬의 재귀

• 파이썬은 기본 설정값을 변경하지 않으면 recursion 횟수를 1000번으로 제한하고 있다.

 

7번. 테스트 커버리지, 코드 커버리지

테스트 커버리지

• 시스템 및 소프트웨어에 대해 충분히 테스트가 되었는지를 나타내는 정도이다.
• 수행한 테스트가 얼마나 테스트 대방을 커버했는지를 나타낸다.

 

코트 커버리지

• 테스트에 의해 실행된 소스 코드의 양을 나타낸 것이다.
• 테스트로 코드가 얼마나 covered되었는지 나타내는 것이다.
• 화이트 박스 테스트 (소프트웨어 내부 소스 코드의 논리적인 모든 경로를 테스트하여 모듈 내부의 작동을 확인하는 것, 모듈을 한번 이상 실행하므로써 수행) 를 통해 측정되고 % 단위로 표시된다.
• but, 커버리지가 100%라고 해서 버그없는 소프트웨어를 보장할 수 없다.
• 대중적으로 구문 커버리지를 가장 많이 사용한다.

 

 

코드 커버리지 기준

구문 커버리지 (Statement Coverage)

• 라인 커버리지라고도 하며 코드 한줄이 한 번 이상 실행된다면 충족된다.
• 로직을 확인하기 보다, 모든 코드가 실행되었는지를 확인한다.
• 아래의 코드에서 a가 음수라면 if문의 내부 로직이 실행되지 않는다. 4개 중 3개의 구문만 실행되었으므로 커버리지는 3/4 = 75%

def foo(a:int):
	print("--function start--")  # 1번
	if a>0:  # 2번
		a //= 2  # 3번
	print("--function end--")  # 4번

 

결정 커버리지 (Decision Coverage)

• 브랜치 커버리지라고도 하며 조건식이 True/False를 가지는 경우 충족된다.
• 아래의 코드에서 foo(1,1), foo(1,0)의 경우 조건문에 대해 참/거짓을 만족하는 테스트가 되어 결정 커버리지를 만족한다.

def foo(a: int, b: int):
	if a>0 and b>0:
		print("processing")

 

조건 커버리지 (Condition Coverage)

• 모든 내부 조건에 대해 True/False를 가지게 되면 충족된다.
• 내부조건이란 if문 내부의 모든 조건들을 의미한다.
• 아래의 코드에서 a>0, b>0가 내부 조건이 되며 각각에 대해 True/False를 가지는 테스트가 있다면 충족된다.
• 테스트 케이스가 foo(1,0), foo(0,1) 일 때 아래의 a>0, b>0 의 True/False 의 케이스가 존재하므로 조건 커버리지를 만족한다. 하지만 a>0 and b>0의 조건에서는 False 이므로 조건문 내부의 코드는 테스트하지 못한다.
• 조건 커버리지를 만족한다고 해도 구문 커버리지 또는 결정 커버리지를 만족하지 못할 수 있다.

def foo(a: int, b: int):
	if a>0 and b>0:
		print("processing")

 

 

MC/DC

• 각 개별 조건식이 다른 개별 조건식의 영향을 받지 않고 전체 조건식의 결과에 독립적으로 영향을 주도록함
• 조건/결정 커버리지를 향상시킨 테스트 케이스 도출 기법
• 해당 개별 조건식이 전체 조건식의 결과에 영향을 주는 조건 조합을 찾아서 커버리지를 테스트하는 방법

 

MC/DC 결정 테이블 작성

 

MC/DC 결정 테이블

• 전체 조건을 테스트하는 것은 시간, 인력, 비용 등의 문제로 거의 불가능하여 의미있는 테스트 케이스를 도출하여 테스트 수행이 목적

 

 

테스트 커버리지 포함관계