🏆 Python 程式自動測試系統

一個簡單的 Python 程式自動化測試系統，支援檔案監控和美觀的測試結果顯示。不僅適用於程式競賽，更是日常程式解題、演算法學習、程式練習的絕佳工具！

🎯 適用場景

• 🏆 程式競賽: ACM、ICPC、AtCoder、Codeforces 等競賽練習
• 📚 演算法學習: 資料結構與演算法課程作業和練習
• 🎯 程式解題: LeetCode、HackerRank、CodeWars 等平台練習
• 🔬 程式開發: 任何需要快速測試多組輸入輸出的 Python 程式
• 👨‍🎓 教學輔助: 教師批改作業、學生自我檢測

✨ 功能特色

• 🔍 智慧檔案監控: 使用 watchdog 監控 Python 檔案變更，支援多檔案同時監控
• 🧪 自動測試執行: 檔案儲存時自動執行預定義的測試案例，即時獲得反饋
• 🎨 美觀的輸出介面: 使用 rich 函式庫提供豐富的終端顯示效果和彩色輸出
• ⚙️ 彈性配置系統: JSON 配置檔案管理，支援多問題、多測試案例配置
• 📊 詳細測試報告: 顯示測試結果、執行時間、錯誤訊息和詳細比對結果
• 🏃‍♂️ 即時反饋機制: 程式碼修改後立即獲得測試結果，提升開發效率
• 🚦 錯誤處理: 完善的超時處理、執行錯誤捕捉和錯誤訊息顯示

🚀 快速開始

1. 下載專案

# 如果您有 Git
git clone https://github.com/your-username/python-auto-tester.git
cd python-auto-tester

# 或者直接下載 ZIP 檔案並解壓縮

2. 安裝相依套件

pip install -r requirements.txt

相依套件說明：

• watchdog==4.0.0: 檔案系統監控套件
• rich==13.7.0: 美觀終端輸出套件

3. 立即開始使用

python main.py

首次執行會自動建立範例配置檔案 config.json，您可以參考範例進行修改。

🎯 使用說明

快速開始

1. 執行程式

   python main.py

2. 編輯配置檔案
   系統會自動建立 config.json 範例檔案，包含詳細的配置說明。

3. 開始編寫程式
   在監控目錄中編寫您的 Python 程式，每次儲存時會自動執行測試。

配置檔案結構

系統使用 JSON 配置檔案來定義測試案例，預設配置檔案為 config.json：

{
  "watch_directory": ".",  // 監控目錄，"." 表示當前目錄
  "problems": {
    "solution.py": {  // 要測試的 Python 檔案名稱
      "name": "兩數之和問題",  // 問題的顯示名稱
      "test_cases": [
        {
          "name": "基本測試",  // 測試案例名稱
          "input": "4\n2 7 11 15\n9",  // 輸入資料
          "expected_output": "0 1"  // 預期輸出
        },
        {
          "name": "邊界測試",
          "input": "2\n3 3\n6",
          "expected_output": "0 1"
        }
      ]
    },
    "algorithm.py": {
      "name": "快速排序演算法",
      "test_cases": [
        {
          "name": "一般陣列",
          "input": "5\n64 34 25 12 22",
          "expected_output": "12 22 25 34 64"
        }
      ]
    }
  }
}

配置參數詳解

參數	說明	範例
watch_directory	監控的目錄路徑	"." (當前目錄) 或 "problems"
problems	問題配置物件	包含所有要測試的檔案配置
檔案名稱	Python 檔案名稱	"solution.py", "main.py"
name	問題的顯示名稱	"兩數之和", "快速排序"
test_cases	測試案例陣列	包含多組輸入輸出測試
input	輸入資料	支援多行輸入，使用 \n 換行
expected_output	預期輸出結果	與程式實際輸出進行比對

📁 專案結構

python-auto-tester/
├── main.py              # 主程式檔案
├── requirements.txt     # Python 相依套件清單
├── config.json         # 測試配置檔案（自動建立）
├── README.md           # 說明文件
├── LICENSE             # 授權條款
└── your-solutions/     # 您的程式解題目錄（可選）
    ├── problem1.py
    ├── problem2.py
    └── ...

檔案說明

• main.py: 核心程式，包含檔案監控、測試執行和結果顯示功能
• requirements.txt: 相依套件清單，使用 pip install -r requirements.txt 安裝
• config.json: 測試配置檔案，定義要監控的檔案和測試案例
• LICENSE: MIT 授權條款

💡 使用範例

範例 1：LeetCode 兩數之和問題

1. 建立程式檔案 two_sum.py：

def two_sum(nums, target):
    num_dict = {}
    for i, num in enumerate(nums):
        complement = target - num
        if complement in num_dict:
            return [num_dict[complement], i]
        num_dict[num] = i
    return []

# 讀取輸入
n = int(input())
nums = list(map(int, input().split()))
target = int(input())

# 執行並輸出結果
result = two_sum(nums, target)
print(' '.join(map(str, result)))

2. 修改 config.json：

{
  "watch_directory": ".",
  "problems": {
    "two_sum.py": {
      "name": "LeetCode - 兩數之和",
      "test_cases": [
        {
          "name": "範例測試 1",
          "input": "4\n2 7 11 15\n9",
          "expected_output": "0 1"
        },
        {
          "name": "範例測試 2", 
          "input": "3\n3 2 4\n6",
          "expected_output": "1 2"
        }
      ]
    }
  }
}

3. 執行測試系統：

python main.py

現在每次您儲存 two_sum.py 檔案時，系統會自動執行測試並顯示結果！

範例 2：競賽程式設計

{
  "watch_directory": "contest",
  "problems": {
    "a.py": {
      "name": "Problem A - 簡單加法",
      "test_cases": [
        {"name": "測試 1", "input": "1 2", "expected_output": "3"},
        {"name": "測試 2", "input": "10 20", "expected_output": "30"}
      ]
    },
    "b.py": {
      "name": "Problem B - 字串處理", 
      "test_cases": [
        {"name": "測試 1", "input": "hello", "expected_output": "HELLO"},
        {"name": "測試 2", "input": "world", "expected_output": "WORLD"}
      ]
    }
  }
}

🔧 系統核心功能

主要元件

1. MultiFileTestRunner 類別

   • 載入和管理 JSON 配置檔案
   • 執行測試案例並捕捉程式輸出
   • 比對實際輸出與預期輸出
   • 生成美觀的測試報告

2. MultiFileCodeMonitor 類別

   • 繼承自 watchdog 的 FileSystemEventHandler
   • 監控 Python 檔案的變更事件
   • 自動觸發測試執行
   • 防止重複觸發機制

3. 智慧配置管理

   • 自動載入 JSON 配置檔案
   • 支援多問題、多測試案例配置
   • 自動建立範例配置檔案
   • 即時重新載入配置變更

測試執行流程

1. 📁 監控指定目錄的 Python 檔案變更
2. 🔍 檢測到檔案儲存事件後觸發測試
3. 📋 載入該檔案對應的測試配置
4. ⚡ 執行 Python 程式並傳入測試輸入
5. 📊 比對實際輸出與預期輸出
6. 🎨 生成美觀的測試結果報告
7. ⏱️ 記錄執行時間和錯誤訊息

🎨 介面效果展示

系統提供豐富的視覺化輸出效果：

• 📋 啟動橫幅: 顯示系統資訊和功能介紹
• 📊 問題列表表格: 顯示所有監控的問題及測試案例數量
• 🧪 測試結果面板: 美觀的測試執行結果展示
• ⏱️ 執行時間統計: 每個測試案例的詳細執行時間
• ✅/❌ 狀態指示器: 清晰的通過/失敗狀態顯示
• 🔄 即時監控狀態: 動態的監控進度指示器
• 🎯 錯誤詳情: 完整的錯誤訊息和比對結果

支援的測試狀態

• ✅ 通過: 輸出完全匹配預期結果
• ❌ 失敗: 輸出與預期不符，顯示差異比對
• 🚫 錯誤: 程式執行時發生異常或語法錯誤
• ⏰ 超時: 程式執行超過 5 秒鐘限制

🚀 進階使用技巧

多檔案同時監控

您可以在配置檔案中設定多個檔案同時監控：

{
  "watch_directory": "solutions",
  "problems": {
    "easy_problem.py": { "name": "簡單題目", "test_cases": [...] },
    "medium_problem.py": { "name": "中等題目", "test_cases": [...] },
    "hard_problem.py": { "name": "困難題目", "test_cases": [...] }
  }
}

複雜輸入輸出處理

支援多行輸入和複雜的資料格式：

{
  "test_cases": [
    {
      "name": "矩陣輸入測試",
      "input": "3 3\n1 2 3\n4 5 6\n7 8 9",
      "expected_output": "1 4 7\n2 5 8\n3 6 9"
    }
  ]
}

效能測試

系統會自動記錄每個測試案例的執行時間，幫助您優化程式效能。

錯誤除錯

當程式發生錯誤時，系統會顯示：

• 完整的錯誤訊息
• 錯誤發生的行號
• 執行時間統計
• 輸入輸出比對結果

🔧 故障排除

常見問題

Q: 為什麼程式沒有自動執行測試？ A: 請檢查：

• 檔案名稱是否與 config.json 中的配置一致
• 檔案是否保存在正確的監控目錄中
• 配置檔案格式是否正確

Q: 測試一直顯示失敗怎麼辦？ A: 請檢查：

• 輸出格式是否完全匹配（包括空白字元）
• 程式是否正確讀取輸入
• 是否有多餘的除錯輸出

Q: 如何處理程式執行超時？ A: 目前超時限制為 5 秒，您可以：

• 優化演算法複雜度
• 檢查是否有無限迴圈
• 確認輸入格式正確

🤝 參與貢獻

我們歡迎所有形式的貢獻！無論您是：

• 🐛 回報 Bug: 發現問題請建立 Issue
• 💡 功能建議: 有新想法歡迎分享
• 📝 文件改進: 幫助完善說明文件
• 🔧 程式碼貢獻: 提交 Pull Request

貢獻步驟

1. Fork 此專案到您的 GitHub 帳號
2. 建立功能分支 (git checkout -b feature/amazing-feature)
3. 提交您的變更 (git commit -m 'Add some amazing feature')
4. 推送到分支 (git push origin feature/amazing-feature)
5. 建立 Pull Request

📄 授權條款

此專案採用 MIT 授權條款 - 詳見 LICENSE 檔案

🙏 致謝

感謝以下優秀的開源專案讓本系統得以實現：

• watchdog - 強大的檔案系統監控套件
• rich - 美觀的終端輸出和格式化套件

📞 聯絡與支援

如果您在使用過程中遇到任何問題，或有功能建議，歡迎透過以下方式聯絡：

• 📋 GitHub Issues: 建立新的 Issue

🌟 專案特色總結

✨ 為什麼選擇這個自動測試系統？

1. 🎯 多用途: 不只是競賽工具，更是日常程式練習的好幫手
2. 🚀 效率提升: 自動化測試讓您專注於演算法邏輯，不用手動複製貼上測試資料
3. 🎨 用戶體驗: Rich 套件提供的美觀介面讓測試過程更加愉悅
4. 🔧 易於配置: JSON 配置檔案簡單易懂，快速上手
5. ⚡ 即時反饋: 程式碼修改後立即獲得測試結果
6. 🛡️ 錯誤處理: 完善的異常處理和錯誤訊息顯示

---

⭐ 如果這個專案對您有幫助，請給我們一顆星星！您的支持是我們持續改進的動力！

🚀 立即開始您的程式解題之旅吧！