撤消/重做实施

Question

给我一​​些想法如何实现撤消/重做功能 - 就像我们在文本编辑器中一样。 我应该使用哪些算法以及我可能阅读的内容。感谢。

Answer 1

我知道撤消类型的两个主要部分

• 保存状态： 一类撤消是实际保存历史状态的地方。在这种情况下，发生的是在每个点上你继续将状态保存在某个内存位置。当你想要撤销时，你只需要换掉当前状态并交换已经存在于内存中的状态。例如，这是在Adobe Photoshop中使用历史记录或在Google Chrome中重新打开已关闭的标签页的方式。

• 生成状态： 另一类是在那里，而不是维持状态本身，你只记得行动是什么。当您需要撤消时，您需要对该特定操作进行逻辑反转。举个简单的例子，当你做一个<大骨节病>控制 + <大骨节病> B'/骨节病>在支持撤消的一些文本编辑器，才想起为粗体行动。现在，每个动作都是其逻辑反转的映射。所以，当你做了<大骨节病>控制 + <大骨节病> Z ^ ，它从一个相反的动作表中查找，发现这些撤消操作是<大骨节病>控制 + < kbd> B 再次。这是执行，你得到你以前的状态。所以，这里你以前的状态没有存储在内存中，而是在需要时生成。

对于文本编辑器，以这种方式生成状态并不是计算密集型，但对于像Adobe Photoshop这样的程序，它可能计算量太大或者根本不可能。例如 - 对于模糊操作，您将指定去模糊操作，但由于数据已丢失，因此无法使您进入原始状态。因此，根据情况 - 逻辑逆向操作的可能性及其可行性，您需要在这两大类中进行选择，然后以您希望的方式实现它们。当然，有可能采用适合您的混合策略。

此外，有时候，就像在Gmail中一样，可以进行限时撤消，因为动作（发送邮件）从未在第一时间完成。所以，你没有“撤消”那里，你只是“不做”行动本身。

Answer 2

我从头开始编写了两个文本编辑器，它们都采用了非常原始的撤消/重做功能。 “原始”，我的意思是功能很容易实现，但在非常大的文件中（例如＆gt;＆gt;＆gt; 10 MB）是不经济的。但是，该系统非常灵活;例如，它支持无限级别的撤销。

基本上，我定义了一个像

这样的结构

type
  TUndoDataItem = record
    text: /array of/ string;
    selBegin: integer;
    selEnd: integer;
    scrollPos: TPoint;
  end;

然后定义一个数组

var
  UndoData: array of TUndoDataItem;

然后，此数组的每个成员都指定文本的已保存状态。现在，在每次编辑文本时（字符键向下，退格键，删除键，剪切/粘贴，鼠标移动选择等），我（重新）启动一个（比如说）一秒的计时器。触发时，计时器将当前状态保存为UndoData数组的新成员。

在撤消（Ctrl + Z）时，我将编辑器恢复到状态UndoData[UndoLevel - 1]并将UndoLevel减少一个。默认情况下，UndoLevel等于UndoData数组的最后一个成员的索引。在重做（Ctrl + Y或Shift + Ctrl + Z）上，我将编辑器恢复到状态UndoData[UndoLevel + 1]并将UndoLevel增加一。当然，如果在UndoLevel不等于UndoData数组的长度（减1）时触发编辑计时器，我会在UndoLevel之后清除此数组的所有项目，因为在Microsoft Windows中很常见（但是Emacs更好，如果我没记错的话 - Microsoft Windows方法的缺点是，如果你撤消了很多更改然后意外地编辑了缓冲区，那么preveous内容（unid）是永久性的丢失）。您可能希望跳过此数组的减少。

在不同类型的程序中，例如，图像编辑器，可以应用相同的技术，但当然，具有完全不同的UndoDataItem结构。一种不需要太多内存的更高级方法是在撤消级别之间仅保存更改（即，而不是保存“alpha \ nbeta \ gamma”和“alpha \ nbeta \” ngamma \ ndelta“，如果你明白我的意思，你可以保存”alpha \ nbeta \ ngamma“和”ADD \ ndelta“。在非常大的文件中，每个更改与文件大小相比较小，这将大大降低撤消数据的内存使用量，但实现起来比较棘手，并且可能更容易出错。

Answer 3

有几种方法可以做到这一点，但您可以开始查看Command pattern。使用命令列表通过您的操作返回（撤消）或转发（重做）。可以找到C＃中的一个示例here。

Answer 4

有点晚了，但是这里有：你特别提到文本编辑器，下面解释了一个算法，可以适应你正在编辑的任何东西。所涉及的原则是保留可以自动化的动作/指令列表，以重新创建您所做的每个更改。不要对原始文件进行更改（如果不是空的），请将其保留为备份。

保留对原始文件所做更改的前向 - 后向链接列表。此列表会间歇性地保存到临时文件中，直到用户实际保存更改：发生这种情况时，您将更改应用于新文件，复制旧文件并同时应用更改;然后将原始文件重命名为备份，并将新文件的名称更改为正确的名称。 （您可以保留已保存的更改列表，也可以将其删除并替换为后续的更改列表。）

链表中的每个节点都包含以下信息：。

• 更改类型：您要么插入数据，要么删除数据：“更改”数据意味着delete后跟insert
• 文件中的位置：可以是偏移量或行/列对
• 数据缓冲区：这是与操作有关的数据;如果insert它是插入的数据; if delete，删除的数据。

要实现Undo，您可以使用“当前节点”指针或索引从链接列表的尾部向后工作：如果更改为insert，则执行删除但不使用更新链表;如果它是delete，您可以从链表缓冲区中的数据中插入数据。为用户的每个“撤消”命令执行此操作。 Redo向前移动'current-node'指针并根据节点执行更改。如果用户在撤消后对代码进行更改，请将“当前节点”指示符后的所有节点删除到尾部，并将尾部设置为等于“当前节点”指示符。然后在尾部之后插入用户的新更改。这就是它。

Answer 5

我只有两分钱是你想要使用两个堆栈来跟踪操作。每次用户执行某些操作时，程序都应将这些操作放在“已执行”的堆栈上。当用户想要撤消这些操作时，只需将操作从“执行”堆栈弹出到“调用”堆栈。当用户想要重做那些操作时，从“调用”堆栈弹出项目并将它们推回到“已执行”堆栈。

希望它有所帮助。

Answer 6

您可以研究一个现有撤消/重做框架的示例，第一个Google点击是codeplex (for .NET)。我不知道这是否比任何其他框架更好或更差，它们有很多。

如果您的目标是在应用程序中使用撤消/重做功能，那么您也可以选择一个适合您的应用程序的现有框架。
如果你想学习如何建立你自己的撤销/重做，你可以下载源代码，看看这两种模式以及如何连接的详细信息。

Answer 7

如果行动是可逆的。例如，添加1，让玩家移动等，请参阅how to use the Command Pattern to implement undo/redo。按照链接，您将找到有关如何执行此操作的详细示例。

如果没有，请按照@Lazer的说明使用 已保存状态 。

Answer 8

Memento pattern是为此做的。

在自己实现之前，请注意这很常见，并且代码已经存在 - 例如，如果您在.Net中进行编码，则可以使用IEditableObject。

Answer 9

除了讨论，我还写了一篇博客文章，内容是基于对直观的思考，如何实现UNDO和REDO：http://adamkulidjian.com/undo-and-redo.html

Answer 10

实现基本撤消/重做功能的一种方法是同时使用记忆和命令设计模式。

例如，

Memento 旨在保持对象的状态以便稍后还原。 为了优化起见，此纪念品应尽可能小。

命令模式将某些指令封装在对象（命令）中，以在需要时执行。

基于这两个概念，您可以编写基本的撤消/重做历史记录，例如以下以TypeScript（extracted and adapted来自前端库Interacto）进行编码的代码。

这种历史依赖于两个堆栈：

• 可撤消对象的堆栈
• 可以重做的对象的堆栈

在算法中提供了注释。请注意，在撤消操作中，必须清除重做堆栈！。原因是让应用程序处于稳定状态：如果您回头过去重做所做的某些操作，则您以前的操作当您改变未来时，将不再存在。

export class UndoHistory {
    /** The undoable objects. */
    private readonly undos: Array<Undoable>;

    /** The redoable objects. */
    private readonly redos: Array<Undoable>;

    /** The maximal number of undo. */
    private sizeMax: number;

    public constructor() {
        this.sizeMax = 0;
        this.undos = [];
        this.redos = [];
        this.sizeMax = 30;
    }

    /** Adds an undoable object to the collector. */
    public add(undoable: Undoable): void {
        if (this.sizeMax > 0) {
            // Cleaning the oldest undoable object
            if (this.undos.length === this.sizeMax) {
                this.undos.pop();
            }

            this.undos.push(undoable);
            // You must clear the redo stack!
            this.clearRedo();
        }
    }

    private clearRedo(): void {
        if (this.redos.length > 0) {
            this.redos.length = 0;
        }
    }

    /** Undoes the last undoable object. */
    public undo(): void {
        const undoable = this.undos.pop();
        if (undoable !== undefined) {
            undoable.undo();
            this.redos.push(undoable);
        }
    }

    /** Redoes the last undoable object. */
    public redo(): void {
        const undoable = this.redos.pop();
        if (undoable !== undefined) {
            undoable.redo();
            this.undos.push(undoable);
        }
    }
}

Undoable界面非常简单：

export interface Undoable {
    /** Undoes the command */
    undo(): void;
    /** Redoes the undone command */
    redo(): void;
}

您现在可以编写在应用程序上运行的可撤消命令。

例如（仍然基于Interacto示例），您可以编写如下命令：

export class ClearTextCmd implements Undoable {
   // The memento that saves the previous state of the text data
   private memento: string;

   public constructor(private text: TextData) {}
   
   // Executes the command
   public execute() void {
     // Creating the memento
     this.memento = this.text.text;
     // Applying the changes (in many 
     // cases do and redo are similar, but the memento creation)
     redo();
   }

   public undo(): void {
     this.text.text = this.memento;
   }

   public redo(): void {
     this.text.text = '';
   }
}

您现在可以执行命令并将其添加到UndoHistory实例：

const cmd = new ClearTextCmd(...);
//...
undoHistory.add(cmd);

最后，您可以将撤消按钮（或快捷方式）绑定到此历史记录（与重做相同）。

Interacto documentation page中详细介绍了此类示例。