Файл: 4. Разработка простейшего объекта-контейнера.pdf

       4. Разработка простейшего объекта-контейнера 

Контейнер – объект, позволяющий хранить и обрабатывать набор 

некоторых объектов. Возможные варианты реализации контейнера: 

•  на основе массива 

•  на основе динамических списков разных типов 

•  на основе поисковых деревьев 

•  на основе хеш-таблиц 

Контейнеры  полезны  сами  по  себе,  но  кроме  того  дают  хорошую 

практику  по  освоению  объектного  подхода.  В  качестве  первого  примера 

рассмотрим реализацию простейшего контейнера для графических объектов-

окружностей  на  основе  классического  массива.  В  дальнейшем  по  мере 

освоения  новых  объектных  механизмов  будут  приводиться  и  другие 

варианты реализации контейнеров. 

Разработку контейнера будем проводить поэтапно: 

  неформальное проектирование контейнера 

  формальное описание в виде класса 

  программная реализация методов 

  создание  тестовой  программы  для  проверки  работоспособности 

контейнера 

Этап 1. Проектирование контейнера 

Для  того,  чтобы  описать  контейнер  как  программный  объект, 

необходимо определить: 

•  набор необходимых свойств и их типы 

•  набор конструкторов и их формальные параметры 

•  набор необходимых методов доступа 

•  набор специализированных методов 

•  форму каждого из методов с точки зрения входных и выходных 

параметров 

Для 

реализации 

контейнера-массива 

минимально 

необходимы 

следующие  свойства,  которые  в  соответствии  с  принципом  инкапсуляции 

необходимо закрыть от постороннего воздействия: 

•  массив объектных переменных-указателей на окружности 

•  счетчик текущего количества объектов-окружностей в контейнере 

Минимально необходимый набор открытых методов: 

•  конструктор без параметров для создания пустого контейнера 

•  Get-метод  для  свойства-счетчика  (а  вот  Set-метод  не  нужен,  т.к. 

изменение  счетчика  должно  происходить  только  при  добавлении  или 

удалении объектов) 

•  Get-метод для получения адреса окружности с заданным номером 

•  метод-функция  для  добавления  нового  объекта  (для  простоты  будем 

добавлять новый объект только в конец имеющегося набора):  

входной параметр – адрес добавляемой окружности 

результат – успешность выполнения операции (массив, однако!) 

•  метод-функция для удаления объекта: 

входной параметр – номер удаляемой окружности 

результат – адрес удаленного объекта (нулевой в случае неудачи) 

•  метод-функция поиска объекта:  

входной параметр – радиус окружности 

результат – номер объекта в массиве и его адрес 

•  методы-итераторы  для  циклической  обработки  объектов  в  контейнере 

(например – показ или перемещение всех окружностей) 

Этап 2. Формальное описание в виде класса 

Описание контейнерного класса на языке Delphi/Free Pascal 

TArrayCircleContainer = class 

 private  

   count : integer;                      // текущее число окружностей в контейнере 

   Circs :  array  [1..100]  of  TCircle;  // массив указателей на окружности 

public 

   constructor  Create;   //  создаем пустой контейнер 

   function  GetCount : integer; 

   function  GetCirc (nom : integer) : TCircle;   // получение адреса окр-ти 

   function  Add (aCirc : TCircle) : boolean;  // добавляем в конец набора 

   function  Delete (ai : integer) : TCircle; //  удаление объекта по номеру 

   function  Search (aRad : integer;  var  Nom : integer) : TCircle;  // поиск  

   procedure  ShowAll;    //  метод-итератор для показа всех окружностей  

   procedure  MoveAll (dx, dy : integer);  // еще один итератор 

end; 

Этап 3. Реализация методов 

Далее  приводится  реализация  только  некоторых  (основных)  методов, 

тогда как другие (очевидные) оставлены для самостоятельной работы. Кроме 

того, данная реализация, как это часто бывает в программировании, является 

лишь одной из возможных. 

constructor  TArrayCircleContainer.Create; 

   var   i : integer; 

   begin 

      for  i := 1  to  100  do  Circs [ i ] := nil;   // массив пустых указателей 

      count := 0; 

   end; 

function  TArrayCircleContainer.Add (aCirc : TCircle) : boolean; 

   begin 

      result := false;   // если добавление будет невозможно 

      if   ( count < 100 )   then 

begin 

   count := count + 1;    // а лучше так:   inc(count); 

   Circs [ count ] := aCirc; 

   result := true;  //  добавление выполнено 

end; 

   end; 

function  TArrayCircleContainer.Delete (ai : integer) : TCircle; 

   begin 

     result := nil;   //  если удаление не будет выполнено 

      if   ( count > 0 ) and ( ai <= count )   then 

begin 

   result := Circs [ ai ];   // возвращаем адрес удаляемого объекта 

   count := count – 1;   // а лучше так:   dec (count); 

   «сдвиг хвостовой части массива влево» 

end; 

   end; 

function TArrayCircleContainer.Search (aRad : integer;  var  Nom : integer) : 

TCircle; 

var   i : integer; 

begin 

      result := nil; 

      if   ( count > 0 )   then 

         for   i := 1   to  Count   do 

if  ( Circs [ i ].GetR = aRad )    // радиус - через метод доступа 

then   begin 

              Nom := i; 

              result := Circs [ i ]; 

              break; 

           end; 

end; 

function  TArrayCircleContainer.GetCirc (nom : integer) : TCircle; 

   begin 

     result := nil; 

      if   ( count > 0 ) and (nom <= count)  then 

          result :=  Circs [nom]; 

   end; 

procedure TArrayCircleContainer.ShowAll; 

var   i : integer; 

begin 

      for   i := 1   to  count   do

if  ( Circs [ i ] <> nil )    then  Circs [ i ].Show;  

end; 

Этап 4. Демонстрация использования 

1. Объявить объектную переменную контейнерного типа: 

var  MyCont : TArrayCircleContainer; 

2. Создать пустой контейнер с помощью конструктора: 

MyCont := TArrayCircleContainer.Create; 

3. Добавить в контейнер необходимые объекты-окружности за счет 

повторения следующих операций: 

MyCirc := TCircle.Create(random(…), random(…), random(…)); 

if   MyCont.Add (MyCirc)   then  «добавили»   else  «нет места» ; 

4. Циклически обработать контейнер: 

MyCont.ShowAll; 

MyCont.MoveTo (…); 

5. Удалить ненужные окружности