File size: 3,858 Bytes
fe0625d | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 | """
测试模块 03 —— 随机性与可复现性
需求覆盖
--------
* R1：seed 参数控制可复现性
* RF1：BFS 连通性保证（起终点强制可达）
对应用例
--------
TC-08, TC-09, TC-10
"""
from __future__ import annotations
import numpy as np
import pytest
from maze_env import MazeEnv
class TestRandomness:
"""验证 BFS 连通性、seed 可复现性及不同 seed 产生不同地图。"""
# ------------------------------------------------------------------ #
# TC-08 BFS 连通性压力测试 #
# ------------------------------------------------------------------ #
@pytest.mark.slow
def test_bfs_connectivity_pressure(self, env_dense: MazeEnv) -> None:
"""TC-08：高密度障碍下，连续 50 次 reset 均保证起终点可达。
输入: MazeEnv(grid_size=10, obstacle_density=0.45)，reset() × 50
期望: 每次 reset 后，obs[1]（agent）与 obs[2]（goal）均有唯一激活格，
且地图合法（不抛出异常，obs shape 正确）
实测: 检查 obs shape 及通道 sum
"""
for i in range(50):
obs, info = env_dense.reset()
assert obs.shape == (4, 10, 10), f"第 {i} 次 reset shape 错误"
assert float(obs[1].sum()) == 1.0, f"第 {i} 次 reset agent 通道异常"
assert float(obs[2].sum()) == 1.0, f"第 {i} 次 reset goal 通道异常"
# ------------------------------------------------------------------ #
# TC-09 相同 seed 可复现 #
# ------------------------------------------------------------------ #
@pytest.mark.unit
def test_same_seed_reproducible(self) -> None:
"""TC-09：相同 seed 两次 reset，产生完全相同的地图与 obs。
输入: 两个独立实例均使用 seed=42，各调用 reset()
期望: obs1 与 obs2 逐元素相等（np.array_equal）
实测: np.array_equal(obs1, obs2)
"""
env_a = MazeEnv(grid_size=8, obstacle_density=0.3, seed=42)
env_b = MazeEnv(grid_size=8, obstacle_density=0.3, seed=42)
obs_a, _ = env_a.reset()
obs_b, _ = env_b.reset()
assert np.array_equal(obs_a, obs_b), "相同 seed 产生的地图应完全一致"
@pytest.mark.unit
def test_same_seed_reset_twice_reproducible(self) -> None:
"""TC-09b：同一实例用相同 seed 调用两次 reset()，结果相同。
输入: env.reset(seed=5)，env.reset(seed=5)
期望: 两次 obs 完全相等
实测: np.array_equal
"""
env = MazeEnv(grid_size=6, obstacle_density=0.2)
obs_first, _ = env.reset(seed=5)
obs_second, _ = env.reset(seed=5)
assert np.array_equal(obs_first, obs_second), \
"同一实例以相同 seed 重置，结果应可复现"
# ------------------------------------------------------------------ #
# TC-10 不同 seed 产生不同地图 #
# ------------------------------------------------------------------ #
@pytest.mark.unit
def test_different_seeds_different_maps(self) -> None:
"""TC-10：不同 seed 应产生不同的 wall_map（obs[0]）。
输入: seed=0 与 seed=1，obstacle_density=0.3，grid_size=10
期望: obs_0[0] != obs_1[0]（至少有一个元素不同）
实测: not np.array_equal(obs_0[0], obs_1[0])
"""
env_0 = MazeEnv(grid_size=10, obstacle_density=0.3, seed=0)
env_1 = MazeEnv(grid_size=10, obstacle_density=0.3, seed=1)
obs_0, _ = env_0.reset()
obs_1, _ = env_1.reset()
assert not np.array_equal(obs_0[0], obs_1[0]), \
"不同 seed 应产生不同的墙壁地图"
|