排序与设计模式

最新推荐文章于 2025-08-13 00:51:15 发布

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#设计模式 #策略模式 #c++ #c

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本文探讨了C++中的策略模式与工厂模式，并通过排序算法的实例展示了这两种设计模式的应用方式及其优缺点。策略模式提供了算法家族的封装，允许在运行时选择合适的算法；而工厂模式则提供了一种创建对象的接口，隐藏了具体的创建逻辑。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

我们一般在客户端会留统一接口从而动态选择我们设计的API

#include<iostream>
#include<functional>
#include<map>
using namespace std;

template<typename T>
class abstractsort
{
public:
	virtual void sort(T *p,int begin,int end)=0;
};

template<typename T>
struct _less
{
	bool operator()(const T &a,const T &b)
	{
		return a<b?1:0;
	}
};

template<typename T>
struct _greate
{
	bool operator()(const T &a,const T &b)
	{
		return a>b?1:0;
	}
};
bool lesscmp(int a,int b)
{
	return a<b?1:0;
}
typedef bool (*l)(int,int);
template<typename T,class cmp>
class bubble:public abstractsort<T>
{
	cmp cmp_;
	bubble &operator=(const bubble &);
	bubble(const bubble &);
public:
	bubble(cmp c);
	void sort(T *p,int begin,int end);
};

template<typename T,class cmp>
bubble<T,cmp>::bubble(cmp c):cmp_(c)
{
	
}

template<typename T,class cmp>
void bubble<T,cmp>::sort(T *p,int begin,int end)
{
	for(int i=begin;i<end;i++)
		for(int j=begin;j<end;j++)
		{
			if(cmp_(p[i],p[j]))
				std::swap(p[i],p[j]);
		}
}

template<typename T>
void print(T *p,int begin,int end)
{
	for(int i=begin;i<end;i++)
		std::cout<<p[i];
}
template<typename T,class cmp>
class quick:public abstractsort<T>
{
	cmp cmp_;
	quick &operator=(const quick&);
	quick(const quick &);
	int partion(T *p,int begin,int end);
	void Sort(T *p,int begin,int end);
public:
	quick(cmp c);
	void sort(T *,int begin,int end);
};
template<typename T,class cmp>
quick<T,cmp>::quick(cmp c):cmp_(c)
{
}
template<typename T,class cmp>
int quick<T,cmp>::partion(T *p,int begin,int end)
{
	T x=*(p+begin);
	while(begin!=end)
	{
		while(begin<end&&cmp_(x,p[end]))end--;
		if(begin<end)
		{
			p[begin++]=p[end];
		}
		while(begin<end&&!cmp_(x,*(p+begin)))begin++;
		if(begin<end)
		{
			p[end--]=p[begin];
		}
	}
	p[begin]=x;
	return begin;
}
template<typename T,class cmp>
void quick<T,cmp>::sort(T *p,int begin,int end)
{
	end--;
	Sort(p,begin,end);
}
template<typename T,class cmp>
void quick<T,cmp>::Sort(T *p,int begin,int end)
{
	if(begin<end)
	{
		int i=partion(p,begin,end);
		Sort(p,begin,i-1);
		Sort(p,i+1,end);
	}
}
enum level{Bubble,Quick,Null};
/*template<template<typename T1,typename cmp>class T,class Id>
class Sort
{
	//T<T1,cmp> *p;
	typedef T<T1,cmp> *(*FUN)(cmp c);
	typedef std::map<Id,FUN> m;
	m m_;
	T *creat(const Id &id)
	{
		typename m::const_iterator i=m_.find(id);
		if(i!=m_.end())
		{
			return (i->second)();
		}
		return NULL;
	}
	Sort &operator=(const Sort&);
	Sort(const Sort&);
public:
	bool registers(const Id &id,FUN fun){return m_.insert(std::make_pair(id,fun)).second;}
	bool unregisters(const Id &id){return m_.erase(id)==1;}
	//Sort(Id &id){p=creat(id);}
	void sort(T1 *a,int begin,int end)
	{
		//p->sort(a,begin,end);
	}
};*/
template<typename T,typename T1>
class Sort
{
	T *p;
	Sort &operator=(const Sort&);
	Sort(const Sort&);
public:
	template<class cmp>
	Sort(level e,cmp c)
	{
		switch(e)
		{
		case Bubble:
			p=new bubble<T1,cmp>(c);
			break;
		case Quick:
			p=new quick<T1,cmp>(c); 
			break;
		}
		p->sort(a,begin,end);
	}
	Sort(T *a):p(a){}
	void sort(T1 *a,int begin,int end){p->sort(a,begin,end);}
};
int main()
{
	int a[10]={0,1,2,3,4,5,6,12,7,8};
	_greate<int> l_;
	Sort<abstractsort<int>,int> s1(new quick<int,l>(lesscmp));
	s1.sort(a,0,10);
	print<int>(a,0,10);
}

上面代码质量虽然略差，但已经给出一个接口Sort，构造函数设计成两种模式，简单工厂和策略，简单工厂在这里的优势是可以通过标示符选择，而策略的优势是有新的排序类继承抽象，客户端代码不用改动，而简单工厂需要在switch加语句，这是面向对象要避免的。策略模式弱点是需要具体的选择，以一个mfc程序为例，我们选择下拉框容易获得下拉框的ID，通过ID对应实际操作，而策略模式无法做到这点。如何能让两者结合，我想了很久，最近看到c++设计新思维中泛化的工厂模式刚好能解决这个问题。

在c里这个问题变得异常简单

typedef void (*Sort)(void *,int,int);
static void bubbles(void *p,int begin,int end);
static void quicks(void *,int,int);static Sort s[]={bubbles,quicks};

函数指针数组，甚至没有任何的模式

在c++用function和bind也能秒了模式