接口中的C#泛型，编写泛型算法

Posted 2023-02-22

【中文标题】接口中的C#泛型，编写泛型算法

【英文标题】：C# generics in interface, writing generic algorithm

【发布时间】：2016-03-20 13:39:45

【问题描述】：

我需要制作一个使用多种算法来创建随机迷宫的程序。 我定义了以下类：（它是算法将使用的数据类型，而T是在特定实现中使用的类型，例如如果我使用2D矩阵表示迷宫，T将是2D点）

class Entry<T>

    private T elem; //the data saved in each entry
    public T Elem
    
        get  return elem; 
        set  this.elem = value; 
    

    public Entry(T elem)
    
        Elem = elem;
    

    public override int GetHashCode()
    
        return Elem.GetHashCode();
    

还有以下接口：

interface IRandomGeneretableMaze<T>

    void SetRandomEntrance();
    void SetRandomExit();
    List<Entry<T>> GetNextPossibleEntries(Entry<T> entry);
    void MakePath(Entry<T> entry1, Entry<T> entry2);
    void RemovePath(Entry<T> entry1, Entry<T> entry2);

它定义了一个随机生成的迷宫必须提供的行为。

interface IMaze<T>

    Entry<T> GetEntrance();
    Entry<T> GetExit();
    List<Entry<T>> GetNextMoves(Entry<T> entry);

它定义了迷宫使用的一些通用方法。 （迷宫正在以几种不同的方式实现）

interface IRandomMazeGenerator<T>

    IMaze<T> Generate(Type t);

它只定义了一个迷宫生成器，每个算法的实现方式都不同，而 t 只是要创建的迷宫类型。 （对于基于矩阵的实现可能是 1，对于基于图形的实现可能是 2，依此类推）。假设我已经做了以下课程：

class MatrixMaze : IMaze<Point2D>, IRandomGeneratable<Point2D> ...
class GraphMaze : IMaze<Node>, IRandomGeneratable<Node> ...

我的问题是当我尝试实现方法 generate 时，编译器要求我提供具体的 T，而算法不（也不应该）依赖于 T，我不想写相同的算法，仅适用于不同的 T。有没有一种方法可以编写独立于 T 的单段代码？

【问题讨论】：

你能添加错误的代码吗？

【参考方案1】：

您应该稍微更改迷宫生成器 API，以便它可以生成任何类型的迷宫：

public interface IRandomMazeGenerator<TMaze,T> where TMaze: IMaze<T>, new()
    TMaze Generate();

public class MatrixMaze : IMaze<Point2D>public MatrixMaze()..
public class EmptyMazeGenerator<TMaze,T> : IMazeGenerator<TMaze,T> where T: IMaze<T>,new()
    public TMaze Generate()
        return new TMaze();
    

或者，如果您不想在 IMaze<T> 上添加约束以拥有默认构造函数，请将 Func<IMaze<T>> 传递给生成器 - 然后您将拥有与 Factory 一起使用的 Builder（看它在Gang Of Four Patterns 中）

public interface IRandomMazeGenerator<T>
    IMaze<T> Generate(Func<IMaze<T>factory);


public class EmptyMazeGenerator<T> : IMazeGenerator<T>
    public IMaze<T> Generate(Func<IMaze<T>factory)
        return factory();