Question

我正在研究用Java实现的进化仿真模型，并遇到了一个关键的面向对象设计问题，我似乎无法解决这个问题。问题可归纳如下：

我有一个基本的抽象类Player和两个具体的子类，Signaller和Receiver：

abstract class Player
{
    Strategy[] strategies;
    double fitness;
    ...
}

class Signaller extends Player
{
    double quality;
    ....
}

class Receiver extends Player
{
    double[] weights;
    int chosenChannel;
    ....
}

现在我需要代表Signalers和Receivers集合的类，我不得不使用数组来存储它们。两种群体类型都有共同的方法，但也有信号传感器群体或接收者群体的特定方法。

从概念上来说，我需要这样的东西：

abstract class Population
{
    Player[] members;

    void mixUpPopulation() {...}
    Strategy[] getMeanStrategies() {...}
    double getMeanFitness() {...}
    ...
}

class SignallerPopulation extends Population
{
    Signaller[] members;
    ...
}

class ReceiverPopulation extends Population
{
    Receiver[] members;

    double[] getChannelPreferences() {...}
    ...
}

我想到了实现这个目标的两种基本方法：

如上所述具有类层次结构问题：超类中的Player[]以及子类中的Signaller[]或Receiver[]如何引用相同的对象集合？
< / LI>
使基类具有通用性：

class Population <T extends Player>
{
    ...    
    T[] members = (T[])new Object[popSize];
}

问题：如何实施特定于每种人口类型的方法？

我很感激您对这些问题的见解，或者对解决问题的其他方法的建议。

Answer 1

您可以在问题中使用设计1，但不是在抽象基类中存储数组，而是添加一个抽象受保护的方法（例如getMembers（）），该方法将在子类中实现以将实际数组返回为一系列玩家。

或者，您可以使抽象基类通用，并使用适当的类型派生子类：

abstract class Population<T extends Player>
{
    T[] members;

    void mixUpPopulation() {...}
    Strategy[] getMeanStrategies() {...}
    double getMeanFitness() {...}
    ...
}

class SignallerPopulation extends Population<Signaller>
{
    public SignallerPopulation(int popSize) { members = new Signaller[popSize]; }
    ...
}

class ReceiverPopulation extends Population<Receiver>
{
    public ReceiverPopulation(int popSize) { members = new Receiver[popSize]; }
    double[] getChannelPreferences() {...}
    ...
}

Answer 2

从members移除Population并为其添加一个抽象的getter方法（public abstract Player getMember(int i)和public abstract int getNumPlayers()或类似的东西）。实现getter需要子类。这样，您仍然可以访问Player中XYPopulation成员的Population部分。

Answer 3

我选择了@ Medo42（他的第一个选项）和@LumpN建议的设计。唯一需要的演员是在设置阵列时，但这没有问题。我在这里给出了代码的大纲，也许有人会发现它有用。

abstract class Population
{
    protected abstract Player[] getMembers();  
    protected abstract void setMembers(Player[] members);    

    void mixUpPopulation() {...}
    Strategy[] getMeanStrategies() {...}
    double getMeanFitness() {...}
    ...
}

class SignallerPopulation extends Population
{
    Signaller[] members;

    protected Player[] getMembers() 
    {
        return this.members;
    }

    protected void setMembers(Player[] members) 
    {
        this.members = (Signaller[]) members; //required cast
    }
    ...
}

class ReceiverPopulation extends Population
{
    Receiver[] members;

    protected Player[] getMembers() 
    {
        return this.members;
    }

    protected void setMembers(Player[] members) 
    {
        this.members = (Receiver[]) members; //required cast
    }

    double[] getChannelPreferences() {...}
    ...
}

Java通用容器类

3 个答案: