p4: ¿se pueden hacer pruebas sin ficheros?

Sí.

En DijkstraTestBasico se usan ficheros sistemáticamente; por ejemplo

public void testCaminoLargo() {
try {
File f = new File(ficheroPrueba);
FileWriter writer = new FileWriter(f);
BufferedWriter salida = new BufferedWriter(writer);
salida.write("3");
salida.newLine();
salida.write("0 1 50");
salida.newLine();
salida.write("0 2 5");
salida.newLine();
salida.write("2 1 5");
salida.newLine();
salida.close();
g.leeGrafo(ficheroPrueba);
CaminoMinimo d = new Dijkstra(g);
assertEquals(10, d.getCaminoMinimo(0, 1));
}
catch (Exception e) {
fail("No debería haber saltado ninguna Excepción");
}
}

exactamente el mismo caso de prueba se puede escribir como

public void testCaminoLargo() {
try {
Grafo grafo= new Grafo(3);
grafo.setArco(0, 1, 50);
grafo.setArco(0, 2, 5);
grafo.setArco(2, 1, 5);
CaminoMinimo d = new Dijkstra(grafo);
assertEquals(10, d.getCaminoMinimo(0, 1));
}
catch (Exception e) {
fail("No debería haber saltado ninguna Excepción");
}
}

Y ¿qué forma es mejor?
Es indiferente: usa lo que te parezca más claro.