Question

我正在研究一种用C ++编写的有点复杂的数学代码。我正在使用（模板化）树结构进行自适应函数表示。由于某些数学属性，我最终会遇到需要从一种节点更改为另一种节点的情况。这需要在存储和性能方面以透明的方式进行并且开销最小，因为这些结构用于非常繁重的计算。

详细情况如下：我有一个模板化的抽象基类，它定义了一般的双链节点的一般数学和结构属性。每个节点除了跟踪它的子节点之外，还需要来自它的父节点和顶级Tree类的信息。两个类继承自此类，FunctionNode和GenNode。这些类在存储和功能方面非常不同，并且不应该（至少是公开的）彼此的祖先。因此，我想构建一个这样的树：

其中T是树，N是正常的FunctionNode，G是GenNode。问题是N - G转换：N需要有G型子，G是N型父。由于N和G只是堂兄而不是兄弟，我不能将N *转换为G *。 G足以知道N是一个BaseNode，但是N必须以某种方式以多态方式存储G，以便在遍历树时自动调用正确的虚拟。任何想法如何优雅和有效地解决这个问题将不胜感激！ :)当然有人可能会破解这个，但由于这是一个非常基础的代码，我想有一个很好的解决方案。未来很可能会有很多这种代码的推导。

致以最诚挚的问候，

Jonas Juselius

特罗姆瑟大学理论与计算化学中心

Answer 1

委托时不要使用继承。请查看策略设计模式以获取相关指导。

通过使N（N_g）的子类是一元运算符（其他N是二进制的）并且将工作委托给关联的G对象，可以更好地处理“N-G”转换。那么G子树实际上是一个基于G而不是N的不相交的类族。

   T
   N
  / \
 N    N
     / \
    N_g N
    |
    G
   / \
  G   G

“其中一个问题是我事先不知道下一个N是N还是N_g。”

“预先？”什么之前？如果您正在创建N，然后尝试确定它们是否应该是N_g，那么您已经省略了几件事。

您在此过程中过早地实例化了N.
您忘记编写一个N_g构造函数，该构造函数通过复制N来起作用。
您忘记编写一个{克隆'N来创建N_g的replace_N_with_Ng方法，然后用N_g替换树中的原始N.

多态性的一点是，你不需要事先知道什么是什么。您应该尽可能长时间地创建N或N_g，并将生成的N（或N的子类）对象绑定到树中。

“此外，有时我需要修剪所有G：s，并产生更多N：s，然后再生成更多的G：s。”

精细。你走在树上，用N个实例替换N_g实例为“prune”。你走过树用N_g替换N个实例来生成一个新的/不同的G子树。

Answer 2

使用RTTI - Run-time Type Information。

Answer 3

您是否使用Boost.Any？

在我看来，这似乎是教科书的例子。

Answer 4

在考虑了这个问题后，我提出了以下想法：

逻辑上，但不是功能上，GenNode是一种功能节点。如果将FunctionNode拆分为两个类，一个包含公共分母，另一个只具有FunctionNode应具有的附加功能，则FunctionNode可以使用私有继承从该类继承。现在，GenNode可以安全地从FunctionNode继承，所有问题都可以像使用虚拟机一样正常解决。有什么意见吗？

二叉树与不同的节点类型

4 个答案: