[python] doctest를 사용하여 클러스터링 알고리즘을 테스트하는 방법은?

클러스터링 알고리즘은 데이터를 비슷한 특성끼리 그룹화하는 작업을 수행합니다. 이러한 알고리즘을 개발할 때, 손쉽게 테스트할 수 있는 방법이 필요합니다. Python에서는 doctest 모듈을 사용하여 클러스터링 알고리즘의 테스트를 쉽게 작성하고 실행할 수 있습니다. 이 모듈은 함수 본문에 인터페이스와 예상 결과를 포함한 테스트 케이스를 작성하여, 독스트링 내부에서 테스트를 실행합니다.

아래는 클러스터링 알고리즘을 cluster 함수로 구현하고, doctest를 통해 테스트하는 예제입니다.

def cluster(data):
    """
    주어진 데이터를 클러스터링하는 함수

    Args:
        data (list): 클러스터링할 데이터 포인트들의 리스트

    Returns:
        clusters (list): 클러스터링 결과로 나온 클러스터들의 리스트

    Examples:
        >>> data = [(1, 1), (2, 2), (10, 10), (11, 11)]
        >>> cluster(data)
        [[(1, 1), (2, 2)], [(10, 10), (11, 11)]]
        
        >>> data = [(1, 1), (1, 2), (3, 4), (4, 5)]
        >>> cluster(data)
        [[(1, 1), (1, 2)], [(3, 4), (4, 5)]]
    """
    # 클러스터링 알고리즘의 구현 로직
    # ...

    return clusters

cluster 함수의 독스트링에 작성된 Examples 섹션은 doctest를 위한 테스트 케이스입니다. data 변수에 주어진 다양한 데이터 포인트들의 리스트를 입력으로 주고, 예상되는 클러스터링 결과를 주석으로 작성합니다. 이후 해당 예제를 실행하면, doctest 모듈은 주석에 작성된 예상 결과와 실제 결과를 비교하여 테스트를 수행합니다.

doctest 모듈을 실행하는 방법은 다음과 같습니다.

import doctest

if __name__ == '__main__':
    doctest.testmod()

이제 cluster.py 파일을 실행하면, doctest 모듈이 cluster 함수의 독스트링에 작성된 테스트 케이스를 실행하고, 결과를 출력해줍니다. 테스트가 성공한 경우 아무런 출력이 없지만, 실패한 테스트가 있다면 해당 테스트 케이스와 에러 메시지가 출력됩니다.

doctest를 사용하여 클러스터링 알고리즘을 테스트하면, 코드의 가독성을 좋게 유지하면서도 간단하게 테스트할 수 있습니다. 또한 독스트링에 작성된 테스트 케이스는 알고리즘의 사용법과 예상되는 결과를 명확하게 문서화해줍니다.

참조: Python doctest 모듈 공식 문서