Question

所以我非常喜欢数据结构，我一直在研究一个以不同方式实现不同类型图形的类库。我遇到的绊脚石之一就是试图轻松组合不同类型图表的特定功能。

为了澄清，假设我有一个名为IGraph＆lt; T＆gt;的接口，其中T是每个节点保存的数据。现在，我还希望拥有IUndirectedGraph＆lt; T＆gt;，IDigraph＆lt; T＆gt;和IWeightedGraph＆lt; T，E＆gt;的接口，其中E是用作权重的类型。

我希望能够提供相同类型图表的不同实现。例如，我希望能够提供一个使用邻接列表的类和一个使用邻接矩阵的类。这些类可能具有稍微不同的某些算法的实现。举个简单的例子，确定给定对象的邻居在每个实现中都是不同的。

所以，假设我有这两个类声明：

class WeightedAdjacencyListGraph<T,E> : IUndirectedGraph<T>, IWeightedGraph<T,E>

class WeightedAdjacencyMatrixGraph<T,E> : IUndirectedGraph<T>, IWeightedGraph<T,E>

我希望能够声明一个可以存储这两个类的对象的变量类型，同时保持所有接口中定义的功能。基本上，我希望能够声明一个变量类型，如：

<IUndirectedGraph<object>+IWeightedGraph<object,double>> MyGraph = new WeightedAdjacencyListGraph<object,double>();
MyGraph = new WeightedAdjacencyMatrixGraph<object,double>();

显然，变量类型声明不是正确的C＃语法，但是我会把它放在这里？我是否必须为每个接口组合创建一个新接口？我的设计是否存在根本缺陷，如果是这样，我应该怎么做才能纠正它？

编辑：我决定为有向/无向图创建不同的名称空间，并在根名称空间中存储公共接口（例如IWeightedGraph＆lt; T，E＆gt;）。然后，我将基本上创建上面提到的组合接口（在答案中也会注明）。我认为有针对性/无向图不太可能在有趣的算法方面共享很多共同点。

Answer 1

如果你想规定两个合同都已完成以便在某种情况下使用某种类型，那么声明一个需要两者的新接口，并实现：

public interface IUndirectedAndWeightedGraph<T,E> :
    IUndirectedGraph<T>, IWeightedGraph<T,E>
{
}

任何实现此功能的类也会履行单个合同，因此您仍然可以将任何实现IUndirectedAndWeighted的类视为IUndirected等等。

你的理论方法在c＃，单继承多态的背景下存在根本缺陷。该模型要求您将变量定义为特定的单个“形状”，并且只有明确（非隐式）适合该形状的对象才能放置在该变量中。使用dynamic可以允许某些类似的组合，但这有其自身的权衡 - 即，您失去了强类型和接口的好处。

Answer 2

您可以使用泛型和类型约束在有限的方法参数中执行此操作：

void ProcessGraph<TGraph>(TGraph graph)
    where TGraph: IUndirectedGraph<T>, IWeightedGraph<T,E>
{
}

问题在于doesn't play nice方法重载。

但更一般地说，返回类型或变量没有类似的东西。正如其他答案所述，您必须明确定义“联合接口”，并确保所有可以实现它的类都这样做。如果所讨论的所有接口都是你的，如果你没有很多接口，这是一种可行的（如果单调乏味的）方法。

Answer 3

我认为你可以创建一个接口，它是你想拥有的接口的组合。所以在你的例子中：

IComboGraph<T, E> : IUndirectedGraph<T>, IWeightedGraph<T,E>

class WeightedAdjacencyListGraph<T,E> : IComboGraph<T, E>

class WeightedAdjacencyMatrixGraph<T,E> : IComboGraph<T, E>

然后使用它：

IComboGraph<object, double> MyGraph = new WeightedAdjacencyListGraph<object,double>();
MyGraph = new WeightedAdjacencyMatrixGraph<object,double>();

编辑：我应该补充一点，你的combo界面不必包含任何内容，但可以定义为从这些界面继承。

Answer 4

您的设计对我来说似乎很合理，但遗憾的是没有明智的方法来满足您的需求。

为所有组合创建接口是一种可能的解决方案，但如果您有三个，四个或更多接口，那么这也是一场噩梦。
在C＃4.0中，您可以使用dynamic。这需要一些强大的静态类型和可能的性能 - 我也会尽量避免这种情况。
在可能的情况下，您可以使用具体类型或var来更轻松地进行更改，但代价是更紧密的耦合。
您还可以编写一个实现所有接口的包装器，并自己将调用分派给包装实例 - 也很讨厌。

C＃Type Union with Interfaces

4 个答案: