類繼承層次的設計問題

Question

我對圖形下面的類層次結構：

typedef vector<int> ArrayI; 
typedef vector<Array<long>> Mat2DB; 
typedef vector<ArrayI> adjList; 

class baseGraph { 
    int nodes; 
    ArrayI degree; 
    //some member functions. 
} 

class matGraph: public baseGraph { 
    Mat2DB matrix; 
    //member functions. 
} 

class lMatGraph: public matGraph { 
    ArrayI labels; 
    //member functions. 
} 

class listGraph: public baseGraph { 
    adjList list; 
    //member functions. 
} 

class lListGraph: public listGraph { 
    ArrayI labels; 
    //member functions. 
} 

在這個類

現在我有很多其他的功能，主要是虛擬的，所以，當我得到調用適當的功能同時使用基類指針。

例如我有一個功能sssp(int node)它實現單一來源的最短路徑。 class matGraph和class listGraph分別是圖的鄰接矩陣表示和鄰接表表示。目前還沒有需要改變定義這些圖中標記的版本，所以我不lListGraph和lMatGraph

重新定義這些功能現在，我就吃了唯一的問題是setLabel(const ArratI &)在lListGraph和lMatGraph類。我需要這個函數是虛擬的，以便它通過基類指針被調用，但同時我沒有任何東西，例如matGraph和listGraph類的標籤。

我不知道我的設計層次結構是否正確，但對我來說似乎很直觀。所以對此的任何評論都會很好。我該怎麼做setLabel函數。是否可以擁有這樣的功能（對我來說，這看起來像是一種解決方法，所以這個問題）還是我需要重新考慮我的類層次結構。

P.S .:我也很喜歡，如果有些書可以練習這些設計問題。我遇到了這些事情，不知道該怎麼辦。

編輯：

類圖形的使用在另一個類中clustering其中我有一個構件baseGraph *graph即

class clustering { 
    baseGraph *graph; 
} 

我存儲指針基類這裏，這樣我可以使用不同的用於算法（實現爲函數）從class graph。對於集羣類，它又取決於我想要使用的圖表類型。

Answer 1

也許這樣？

typedef vector<int> ArrayI; 
typedef vector<Array<long>> Mat2DB; 
typedef vector<ArrayI> adjList; 

class baseGraph { 
    int nodes; 
    ArrayI degree; 
    virtual void sssp(int node); 
    //some member functions. 
} 

class labeledGraph: public virtual baseGraph { 
    ArrayI labels; 
    virtual void setLabel(const ArratI &); 
    //member functions. 
} 

class matGraph: public virtual baseGraph { 
    Mat2DB matrix; 
    //member functions. 
} 

class lMatGraph: public virtual matGraph, public virtual labeledGraph { 
    //member functions. 
} 

class listGraph: public virtual baseGraph { 
    adjList list; 
    //member functions. 
} 

class lListGraph: public virtual listGraph, public virtual labeledGraph { 
    //member functions. 
} 

我假設在這裏，你從錯誤繼承圖時，你應該已經從baseGraph（類型0）繼承 - 雖然就算沒有把它歸結爲同一個點。

也粗略的編碼，如果你有問題或者如果有錯誤，隨意問。

Answer 2

你說應該通過基類指針調用setLabel，所以這必然意味着它應該在基類中聲明，即使它沒有意義。您可以爲未在兩種可能的方式標示圖形執行setLabel：

• 什麼都不做 - 只是忽略用於設置標籤的要求
• 拋出一個異常（如abort） - 這很可能是錯的，所以用戶應該知道！

每個方法是一種解決方法，所以你應該考慮爲什麼setLabel應通過基類指針調用，並且可能改變這個決定。我希望，如果你真的需要一個標籤圖來表示你的算法，使用適當的類型而不是基類類型 - 那麼你不需要對基類進行任何攻擊。

請注意，如果您不斷向與每個派生類相對應的基類添加內容，那麼您將以基類中的a lot of mess結束 - 不行！

---

此外，以下內容可能與setLabel解決您的問題，讓你的類層次結構「健康」。

考慮從類聲明移動你的基本算法，如sssp了 - 讓他們重載獨立的功能，而不是成員函數。這樣你就不需要在基類中聲明sssp。如果你採用這個指南，當你實現一個新的算法時，編譯器會檢查所有的函數調用，並且如果缺少一個錯誤就會發出一個錯誤（這比碰撞或得到不正確的結果要好）。

class baseGraph { 
    int nodes; 
    ArrayI degree; 
    // a minimum number of member functions (e.g. getNode; getEdges) 
} 

class matGraph: public graph { 
    Mat2DB matrix; 
} 

class lMatGraph: public matGraph { 
    ArrayI labels; 
    void setLabel(const ArrayI &); 
} 

int sssp(const matGraph& graph, int node) 
{ 
    // Some code 
} 

int sssp(const lMatGraph& graph, int node) 
{ 
    // Some code; here you can use labels 
} 

這是在有效的C++書（Effective C++ Item 23 Prefer non-member non-friend functions to member functions）

Answer 3

這一切都可以歸結爲一個簡單的選擇進行討論。如果我嘗試在實際上不支持標籤的圖形中設置標籤，會發生什麼？

1. 沒有（嘗試可能會記錄否則忽略）
2. 災難性失效
3. 我不應該也能進行嘗試（編譯器應該不會讓我）

這它。這些都是您的選擇。

前兩個選項很容易，你只要寫一個報告錯誤（原木，或者拋出異常）的虛函數。

第三個是有趣的。這意味着根本沒有相應的虛擬功能。不在你的課堂上，也不在任何基礎課堂上。這違背了你的設計，但你的設計不一定是完美的。

那麼，你如何設置一個標籤呢？通過不是指向基類的指針:)它可以是指向另一個基類的指針（一種混合 - 您使用多重繼承爲圖形添加標籤功能）。或者你可以模擬你的設計，使層次結構並不重要，你總是靜態地知道你的對象的派生類型。