用 c++ 随机选择算法的好习惯

Question

设置：
必须生成伪随机模式。有几种方法/或算法可用于创建不同的内容。所有算法都会生成一个字符列表（但可以是其他任何字符）......重要的是，它们都返回相同类型的值，并且需要相同类型的输入参数。

必须可以调用 GetRandomPattern() 方法，每次调用时都会使用一种随机算法。

我的第一个方法是将每个算法放在它自己的函数中，并在每次调用 GetRandompattern() 时随机选择其中一个。但是我没有想出另一种在它们之间进行选择的方法，而不是使用不方便、丑陋和不灵活的 switch case 语句。

class PatternGenerator{
 public:
  list<char> GetRandomPattern();
 private:
  list<char>GeneratePatternA(foo bar);
  list<char>GeneratePatternB(foo bar);
  ........
  list<char>GeneratePatternX(foo bar);
}

每次调用 GetRandomPattern() 方法时选择随机 GeneratePattern 函数的好方法是什么？

还是应该对整个班级进行不同的设计？

非常感谢

Answer 1

为每个算法创建一个类，每个类都是生成器类的子类。将这些对象的实例放入列表中。随机选择一个并使用它！

更笼统地说，如果你开始创建几个具有相同签名的替代方法，那么你就会尖叫“把我们放到同级类中”:)

更新 指针建议出现后，忍不住为面向对象的解决方案多争论了一番

• 想象一下，您想打印哪个方法创建了哪个随机事物。使用对象很简单，只需添加一个“名称”方法或其他东西。如果你得到的只是一个指针，你想如何实现这一点？ （是的，从指向字符串的指针创建一个字典，嗯...）
• 假设你发现你有十个方法，其中五个只是一个参数不同。所以你写了五个函数“只是为了让代码远离 OOP 垃圾”？或者您不想拥有一个恰好能够存储一些状态的函数（也称为对象？）
• 我想说的是，这是一些 OOP 设计的教科书应用程序。以上几点只是试图充实这一点，并认为即使它现在可以使用指针，它也不是面向未来的解决方案。而且你不应该害怕编写代码来与读者（即你未来的你，在四个星期左右）交谈，告诉那个人它在做什么

Answer 2

您可以创建一个函数指针数组。这避免了必须创建一大堆不同的类，尽管您仍然必须将函数指针分配给数组的元素。不管你怎么做，都会有很多看起来重复的线条。在您的示例中，它位于 GetRandomPattern 方法中。在我的，它在 PatternGenerator 构造函数中。

#define FUNCTION_COUNT 24
typedef list<char>(*generatorFunc)(foo);

class PatternGenerator{
    public:
        PatternGenerator() {
            functions[0] = &GeneratePatternA;
            functions[1] = &GeneratePatternB;
            ...
            functions[24] = &GeneratePatternX;
        }
        list<char> GetRandomPattern() {
            foo bar = value;
            int funcToUse = rand()%FUNCTION_COUNT;
            functions[funcToUse](bar);
        }
    private:
        generatorFunc functions[FUNCTION_COUNT];
}

Answer 3

避免类似开关的编码的一种方法是使用策略设计模式。例如：

类 IRandomPatternGenerator { 上市： 虚拟列表 makePattern(foo bar); }; ARandomPatternGenerator 类：公共 IRandomPatternGenerator { 上市： 虚拟列表 makePattern(foo bar) { ... } }; BRandomPatternGenerator 类：公共 IRandomPatternGenerator { 上市： 虚拟列表 makePattern(foo bar) { ... } };

然后您可以根据 RandomPatternGenerator 实例的运行时类型选择特定算法。 （例如创建像 nicolas78 这样的列表）

Answer 4

感谢您的所有宝贵意见。 我决定使用函数指针，主要是因为我以前不知道它们，它们似乎非常强大，这是了解它们的好机会，但也因为它为我节省了很多代码行。

如果我使用 Ruby / Java / C#，我会决定使用建议的策略设计模式 ;-)

class PatternGenerator{
 typedef list<char>(PatternGenerator::*createPatternFunctionPtr);
public:
 PatternGenerator(){
  Initialize();
   }
 GetRandomPattern(){
  int randomMethod = (rand()%functionPointerVector.size());
  createPatternFunctionPtr randomFunction = functionPointerVector.at( randomMethod );
  list<char> pattern = (this->*randomFunction)();
  return pattern;
  }
private:
  void Initialize(){
   createPatternFunctionPtr methodA = &PatternGenerator::GeneratePatternA;
   createPatternFunctionPtr methodB = &PatternGenerator::GeneratePatternB;
   ...
   functionPointerVector.push_back( methodA );
   functionPointerVector.push_back( methodB );
   }
  list<char>GeneratePatternA(){
   ...}
  list<char>GeneratePatternB(){
   ...}
  vector< createPattern > functionPointerVector;

可读性并没有像设计模式解决方案那样差很多，添加新算法很容易，指针算法封装在一个类中，它可以防止内存泄漏，而且非常快速和有效......