《迭代器与组合模式》PPT课件
《面向对象程序设计》课件——第五章 组合数据类型
✓ 列表或列表变量 [N: M] 获取列表类型从N到M（不包含M）的元素
✓ 列表或列表变量 [Nபைடு நூலகம் M: K] 获取列表类型从N到M（不包含M）以K
为步长所对应元素
>>> s=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] >>> s[1:4] [1, 2, 3] >>> s[-3:-1] [8, 9]
>>> T=[1,2,2,4,5] >>> 1 in T True >>> 1 not in T False
✓ 列表的最大值、 最小值、 长度、 和
max( )、 min( )、 len( )、 sum( ) 。
>>> T=[1,2,2,4,5] >>> max(T) 5 >>> min(T) 1 >>> len(T) 5 >>> sum(T) 14
列表的操作
除上述方法外， 可以使用索引和切片配合“=” 修改列表元素或片段。
>>> s=["A","B","C"] >>> s[1]=2 #使用索引序号修改元素值 >>> s[1:3]=[4,5] #使用切片修改列表片段 >>> s[1:3]=[4,5,6,7] #切片和修改内容长度 可以不一致， ” 多增少减” 即可。
列表的操作
✓ 列表连接符 + 、 列表复制符 *
>>> S =[3, "ABC", 7.9] >>> T=[1,2,2,4,5] >>> S+T [3, 'ABC', 7.9, 1, 2, 2, 4, 5] >>> S*2 [3, 'ABC', 7.9, 3, 'ABC', 7.9]
组合模式和迭代器模式的对比
组合模式和迭代器模式的对比组合模式和迭代器模式都是常用的设计模式，它们分别在不同的场景下使用，但也有一些相似之处。
本文将对两个模式进行对比，以便更好地理解它们的优缺点。
一、组合模式组合模式是一种结构型模式，它将对象组织成树形结构，以表示整体与部分的关系。
树的根节点是容器，叶子节点是单个的对象。
它们通过相同的接口来实现一致性，这种接口通常包括添加和删除节点、获取子节点及它们的属性等。
组合模式可以让客户端以相同的方式处理单个对象和组合对象。
举一个例子：假如有一个文件夹，它包含了很多文件和子文件夹，这就是一个典型的树形结构。
我们可以把文件夹、文件和子文件夹都看做是节点对象，它们都有属性和行为，如文件夹可以打开和关闭，文件可以读取数据等等。
我们可以把每个节点都抽象成一个类，并定义相同的接口，这样我们就可以对整个文件夹进行统一处理。
组合模式的优点在于，它能够以递归方式处理复杂的树形结构，让客户端代码变得简单。
客户端不需要关心对象是单个还是组合对象，只需要用类似的方式来处理它们。
此外，新加入的节点也很容易添加到树的某个位置之中。
二、迭代器模式迭代器模式是一种行为型模式，它提供了一种方式来访问集合对象的元素，而不需要暴露其内部表示。
迭代器将访问数据的过程从集合对象中分离出来，这样集合对象便可以与访问算法独立地变化。
迭代器模式通常有几个核心元素：迭代器接口、具体迭代器、集合接口和具体集合。
集合类管理元素，迭代器负责访问集合中的元素。
具体迭代器实现迭代器接口，提供遍历集合的方法，具体集合实现集合接口，提供创建迭代器的方法。
另外，迭代器模式还可以支持多种不同的遍历方式，如前序遍历、中序遍历、后序遍历等等。
这样，客户端可以根据自己的需求选择不同的遍历方式。
三、组合模式与迭代器模式的对比组合模式和迭代器模式都涉及到树形结构的遍历，但它们的实现方式有所不同。
组合模式允许我们递归地遍历整个树形结构，而迭代器模式则通过将遍历行为从集合类中分离出来来实现。
高中组合问题ppt课件
在数据处理中的应用
数据分组
对数据进行分组时，可以应用组合计数方法来计算分组数。例如，对10个人进行分组， 可以分为C(10,3)组，即从10个人中选择3个人为一组的方法数。
数据排序
在数据处理中，经常需要对数据进行排序。组合计数方法可以用来计算不同排序方法的可 能性数量。例如，对3个数进行排序，可以分为C(3,3)/A(3,3)种不同的排序方法。
高中组合问题ppt课 件
目录
• 组合问题概述 • 组合的基本性质 • 组合问题的解决方法 • 组合问题的实际应用 • 练习与思考
01 组合问题概述
什么是组合
组合是从n个不同元素中，任取m（m≤n）个元素并成一组，叫做从n个不同元 素中取出m个元素的一个组合；从n个不同元素中取出m（m≤n）个元素的所有 组合的个数，叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数。
组合数公式：C(n,m)=n!/[(n-m)!m!]
组合与排列的区别
排列与组合的区别在于：排列不考虑 取出元素的顺序，而组合需要考虑取 出元素的顺序。
从排列与组合异同点来看，它们都是 从n个不同元素中取出m个元素，而排 列不考虑取出元素的顺序，组合需要 考虑取出元素的顺序。
组合问题的应用场景
• 组合在日常生活中有着广泛的应用，如彩票、博彩 、概率统计、密码学等领域。在解决实际问题时， 我们需要根据具体问题的要求和条件，灵活运用组 合的知识和方法来寻找最优解。
组合的乘法原理
总结词
组合的乘法原理是指当两个组合数相等且具有相同的元素时，它们可以相乘。
详细描述
设两个集合A和B，它们的元素个数分别为n和m。从A中选取k个元素，从B中选取k个元素进行组合， 得到的组合数为C(n,k)×C(m,k)。这个组合数等于C(n+m,2k)，即从n+m个元素中选出2k个元素的组 合数等于从n个元素中选出k个元素的组合数乘以从m个元素中选出k个元素的组合数。
组合模式
组合模式(Composite Pattern)动机(Motivate):组合模式有时候又叫做部分-整体模式，它使我们树型结构的问题中，模糊了简单元素和复杂元素的概念，客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素,从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。
意图(Intent):将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。
Composite模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
-----------《设计模式》GOF结构图(Struct):生活中的例子：适用性：1．你想表示对象的部分-整体层次结构2．你希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。
代码实现：这里我们用绘图这个例子来说明Composite模式，通过一些基本图像元素（直线、圆等）以及一些复合图像元素（由基本图像元素组合而成）构建复杂的图形树。
在设计中我们对每一个对象都配备一个Draw()方法，在调用时，会显示相关的图形。
可以看到，这里复合图像元素它在充当对象的同时，又是那些基本图像元素的一个容器。
先看一下基本的类结构图：图中橙色的区域表示的是复合图像元素。
示意性代码：1public abstract class Graphics2 {3protected string _name;5public Graphics(string name)6 {7this._name = name;8 }9public abstract void Draw();10 }1112public class Picture : Graphics13 {14public Picture(string name)15 : base(name)16 { }17public override void Draw()18 {19//20 }2122public ArrayList GetChilds()23 {24//返回所有的子对象25 }26 }而其他作为树枝构件，实现代码如下：1public class Line:Graphics2 {3public Line(string name)4 : base(name)5 { }67public override void Draw()8 {9 Console.WriteLine("Draw a" + _name.ToString());10 }1213public class Circle : Graphics14 {15public Circle(string name)16 : base(name)17 { }1819public override void Draw()20 {21 Console.WriteLine("Draw a" + _name.ToString());22 }23 }2425public class Rectangle : Graphics26 {27public Rectangle(string name)28 : base(name)29 { }3031public override void Draw()32 {33 Console.WriteLine("Draw a" + _name.ToString());34 }35 }现在我们要对该图像元素进行处理：在客户端程序中，需要判断返回对象的具体类型到底是基本图像元素，还是复合图像元素。
迭代式开发.PPT 全文
软件过程的谱系
□ 软件过程 软件过程描述开发 、部署和维护软 件系统的步骤。
□ 迭代式开发 迭代式开发将软件开发过程分解为 一系列小的 ， 固定周期的(比如 ，4 个星期)的小项目 ，每个小项目称 为一个迭代。
□ 统 一 过 程 ( Un ified Process) 一种采用OOA/D方法学开发项目 的 过 程 ( Ivar Jacobson) 。
□ 大部分迭代方法建议迭代时间在2到6周之间。
示例
□ 在项目开始为期3周的迭代中
■ 周一启动会议 ， 明确本次迭代的任务和目标 。其间一小时制作 UML图 ，打印最重要的部分。
■ 其他时间团队成员结对在白板上用UML图建模。 ■ 开发 ， 测试。 ■ 发布 ， 给客户Review本次迭代的成果 ， 获取反馈。 ■ 计划下一次的迭代。
■ 细 化 ( Elaboration) —
□ 进一步细化的构想， 以迭代的方式实现风险较高的核心架构 ，识别出 大部分需求和范围 ，作更为准确地估计。
■ 构 造 ( Construction) —
□ 以迭代的方式实现剩下的低风险 ， 易实现的部分 ，为发布做好准备 。
■ 移 交 ( Transition) —
□ 注意：
■ 没有匆忙地开始编码 ， 也没有长期的 ，试图完全定义系统的设计。 ■ 迭代的成果不是用完后就抛弃的原型 ， 而是最终产品的子集。 ■ 获取用户反馈并不断改进是项目的主要驱动力量。
迭代的过程
After a series of structured, build-feedback-adapt cycles, the system will be stable.
排列与组合ppt课件
从10个不同字母中取出 5个字母的所有排的个
数。
从8个不同数字中取出4 个数字的所有排列的个
数。
从n个不同元素中取出m 个元素的所有排列的个
数。
03
CHAPTER
组合的计算方法
组合的公式
组合的公式：C(n,k) = n! / (k!(n-k)!)
"!"表示阶乘，即n! = n * (n-1) * ... * 3 * 2 * 1。
3
排列组合在计算机科学中的应用
计算机科学中，排列组合用于算法设计和数据结 构分析。
排列与组合的未来发展
排列与组合理论的发展方向
随着数学和其他学科的发展，排列与组合理论将不断发展和完善，出现更多新 的公式和定理。
排列与组合的应用前景
随着科学技术的发展，排列与组合的应用领域将更加广泛，特别是在计算机科 学、统计学和信息论等领域的应用将更加深入。
在计算排列和组合时，使用的 公式和方法也不同。
02
CHAPTER
排列的计算方法
排列的公式
01
02
03
排列的公式
P(n, m) = n! / (n-m)!， 其中n是总的元素数量， m是需要选取的元素数量 。
排列的公式解释
表示从n个不同元素中取 出m个元素的所有排列的 个数。
排列的公式应用
适用于计算不同元素的排 列组合数，例如计算从n 个不同数字中取出m个数 字的所有排列的个数。
该公式用于计算从n 个不同元素中选取k 个元素（不放回）的 组合数。
组合的计算方法
直接使用组合公式进行计算。 当n和k较大时，需要注意计算的复杂性和准确性。
可以使用数学软件或在线工具进行计算。
数学：1.2.2《组合》PPT课件(新人教A版-选修2-3)
小结：至多至少问题常用分类的或排除法. 小结：至多至少问题常用分类的或排除法.
从数字1,2,5,7中任选两个 例2 从数字 中任选两个 (1) 可以得到多少个不同的和 6个 可以得到多少个不同的和? (2)可以得到多少个不同的差 12个 可以得到多少个不同的差? 可以得到多少个不同的差 有不同的英文书5本 不同的中文书 不同的中文书7本 练习 有不同的英文书 本,不同的中文书 本, 从中选出两本书. 从中选出两本书 (1)若其中一本为中文书 一本为英文书 若其中一本为中文书,一本为英文书 若其中一本为中文书 一本为英文书. 问共有多少种选法? 问共有多少种选法 35种 (2)若不限条件 问共有多少种选法 若不限条件,问共有多少种选法 若不限条件 问共有多少种选法? 66种
练一练
1.写出从 写出从a,b,c,d 四个元素中任取三个元素的所有 写出从 组合
c a b b c c d d d
abc ， abd ， acd ，bcd .
组合 abc abd acd bcd abc acb abd adb
排列 bac bca bad bda cad cda cbd cdb cab cba dab dba dac dca dbc dcb
3 4 3
4
3
43 34 33
3
概念讲解
组合数公式
排列与组合是有区别的，但它们又有联系． 排列与组合是有区别的，但它们又有联系． 一般地，求从n个不同元素中取出 个不同元素中取出m个元素的 一般地，求从 个不同元素中取出 个元素的 排列数，可以分为以下2步 排列数，可以分为以下 步： 先求出从这n个不同元素中取出 个不同元素中取出m个 第1步，先求出从这 个不同元素中取出 个 m 元素的组合数 C． n 2步 求每一个组合中m个元素的全排列数 第2步，求每一个组合中m个元素的全排列数 An ． m m m An = Cn ⋅ Am 根据分步计数原理，得到： 根据分步计数原理，得到：
23种设计模式的经典运用
23种设计模式的经典运用介绍设计模式是解决软件设计中常见问题的可重复使用的解决方案。
本文将介绍23种经典的设计模式，并给出它们在实际开发中的应用示例。
通过学习这些设计模式，您将增加对软件设计的理解，并能够更好地解决问题。
创建型设计模式1.工厂方法模式（F a c t o r y M e t h o d）工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口，但由子类决定实例化具体类。
这种方法可以延迟实例化过程，具有更高的灵活性和可扩展性。
应用场景：-在一个系统中，希望客户端与具体类的实例化解耦。
-希望通过增加具体类的扩展来增加系统的灵活性。
2.抽象工厂模式（A b s t r a c t F a c t o r y）抽象工厂模式提供一个接口，用于创建相关或依赖对象组。
这种模式将对象的实例化推迟到子类中，从而实现了解耦。
应用场景：-当一个系统独立于其产品的创建、组合和表示时。
-当需要一个系列的相互依赖的对象而无需指定其具体类时。
3.单例模式（S i n gl e t o n）单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
这种模式常用于控制对资源的访问，例如数据库连接或日志文件。
应用场景：-当需要一个类的唯一实例，并且该实例需要被多个客户端共享时。
-当需要限制系统中特定类的实例数量时。
4.原型模式（P r o to t y p e）原型模式通过复制现有对象来创建新对象。
这种模式对于创建需要消耗大量资源的对象非常有用，可以通过克隆现有对象来提高性能。
应用场景：-当一个系统的某些对象的创建比较昂贵时。
-当需要避免构造函数调用，而直接通过复制现有对象来创建新对象时。
5.建造者模式（B ui l d e r）建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表现分离，使得相同的构建过程可以创建不同的表现。
应用场景：-当想要构建一些复杂对象时，如生成器。
-当需要创建对象的过程具有多个步骤，并且每个步骤都可以按需选择或省略时。
结构型设计模式6.适配器模式（A da p t e r）适配器模式将一个类的接口转换为客户端所期望的另一个接口。
组合数学导论PPT课件
2021/3/9
授课：XXX
25
• 殷老师的工作(二)
• ⑤殷剑宏.有向de Bruijn图的谱.浙江大学 学报(理学版).2005
• ⑥殷剑宏.一类（0，1）矩阵的谱.合肥工 业大学学报(自然版).2005
• ⑦殷剑宏、汪荣贵.超立方体的Laplace矩 阵的谱.浙江大学学报(理学版).2007
1946年，荷兰数学家de
Bruijn解决。
2021/3/9
授课：XXX
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• 23阶二进度de Bruijn有向图
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• 23阶二进度de Bruijn有向图
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• 每个时代都有自己的数学，组合 数学就是信息时代的数学。
——吴文俊 院士
中国首届最高科技奖获得者
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• ①殷剑宏.一类特殊de Bruijn有向图的谱. 山东大学学报(理学版).2004
• ②殷剑宏.二分图的Laplace矩阵的最大特 征值.合肥工业大学学报(自然版).2004
• ③殷剑宏.相容关系的最大相容类的生成 算法.合肥工业大学学报(自然版).2004
《继承与组合》PPT课件
– 用基类的对象调用函数时，将调用基类的函数 – 使用派生类的对象时，将调用派生类的函数
• 派生类的成员函数要调用基类的同名函数， 必须使用作用域解析操作符
46
例：调用成员函数
class Base { protected:
int ss; public:
22
3、继承访问控制
• 派生类的函数
– 能够访问基类的保护和公有成员
• 派生类的对象
– 公有派生的类的对象能够访问基类的公有成员 – 私有和保护派生的类的对象不能访问基类的任
何成员
23
派生类的定义格式
class 派生类名：继承方式 基类名1[, … 继承方式 基类名n] {
public: //派生类公有成员… private: //派生类私有成员… }
The date1 time is 10:30:45
The date2 date and time is 1987/8/12； 12:45:10
三、派生类中继承成员函数的重定义
• 继承的目的是在一般性的类的基础上生成 具有特殊性的类。
• 可能出现重新定义原有函数以实现不同功 能的情况，称为函数的重定义。
Base(){}; Base(int a) {
ss = a; } int func() {
24
(1) 继承方式
基类成员 公有继承 私有继承 保护继承
公有 公有
私有
保护
保护 保护
私有
保护
私有 不被继承 不被继承 不被继承
25
注意:
1. 派生类不能访问基类的私有成员
2. 公有继承不改变基类成员的访问级别
java设计模式ppt课件
接口隔离原则
客户端不应该强制依赖于它 不使用的接口，一个类对另 一个类的依赖性应当是最小 的。
新兴的设计模式
策略模式
定义一系列的算法，并将每一个算法封 装起来，使它们可以互相替换，让算法
独立于使用它的客户。
装饰器模式
动态的给一个对象增加一些额外的职 责，就增加对象的功能来说，装饰器
模式相比生成子类更为灵活。
设计模式的重要性
总Байду номын сангаас词
设计模式有助于提高软件的可维护性、 可扩展性和可重用性。
VS
详细描述
设计模式的使用可以帮助开发者设计出更 加灵活、稳定和可维护的软件系统。通过 使用设计模式，开发者可以更好地组织和 管理代码，提高代码的可读性和可维护性 。同时，设计模式还可以提供一种标准的 、通用的解决方案，使得代码更加易于理 解和重用，提高软件的可扩展性和可重用 性。
实现方式
通过将构造函数私有化，并提供一个静态的公有 的方法来获取该类的唯一实例。
建造者模式
01 总结词
提供了一种构建对象的最佳方 式。
02
详细描述
建造者模式是一种创建型设计 模式，它提供了一种构建对象 的最佳方式。通过使用建造者 模式，可以将一个复杂对象的 构建过程分解成一系列简单的 步骤，使得构建过程更加清晰 和易于管理。
设计模式的分类
要点一
总结词
设计模式可以根据不同的角度进行分类，如创建型、结构 型和行为型等。
要点二
详细描述
根据不同的角度，设计模式可以分为多种类型。其中常见 的分类方式包括创建型、结构型和行为型。创建型设计模 式关注对象的创建和实例化过程，如工厂模式、单例模式 等；结构型设计模式关注对象之间的结构关系，如适配器 模式、装饰器模式等；行为型设计模式关注对象的行为和 交互方式，如策略模式、观察者模式等。
Python课件PPT第11章迭代器生成器与装饰器
Python已经内置了一个产生迭代器的函数 iter()。另外在itertools模块中，也提供了丰 富的迭代器工具。itertools模块包含创建有 效迭代器的函数，可以用各种方式对数据进 行循环操作，此模块中的所有函数返回的迭 代器都可以与for循环语句以及其他包含迭 代器（如生成器和生成器表达式）的函数联 合使用。
11.1.2 什么是迭代器
迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。 迭代器对象从集合的第一个元素开始访问， 直到所有的元素被访问完结束。
迭代器有两个基本的方法iter()和next()。其 中iter()用于创建迭代器对象，next()用于遍 历对象的元素。在遍历字符串，列表或元组 对象时经常会用到迭代器。
11.3 装饰器
11.3.1 什么是装饰器 11.3.2 装饰函数 11.3.3 装饰类
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
11.3.1 什么是装饰器
当写了一个很长的函数后，发现还需要添加 一些功能，这时需要从开始来读已经写好的 代码，在更改时需要大量的时间。通过装饰 器就可以轻松解决这个问题。
在调用生成器运行的过程中，每次遇到yield时函数会 暂停并保存当前所有的运行信息，返回yield的值。并 在下一次执行next()方法时从当前位置继续运行。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
如果给定一个list或tuple，可以通过for循环来 遍历这个list或tuple，这种遍历称为迭代（ Iteration），被遍历的list或tuple被称为可迭 代对象。除了list或tuple外，还有很多可以被 迭代的对象，包括str、set、tuple等。
高中组合问题ppt课件
统计学中的组合问题
概率论中的组合问题
在概率论中，组合问题涉及到随机事件的排列和组合。例如，在概率计算中，事件的排列数和组合数 对于计算概率至关重要。
统计学中的组合问题
在统计学中，组合问题常常出现在样本设计和数据分析中。例如，在分层抽样中，需要计算每一层中 应抽取的样本数，这涉及到组合计数的问题。
物理学中的组合问题
组合数学的应用领域
总结词
组合数学在多个领域都有广泛的应用。
详细描述
组合数学在计算机科学、统计学、运筹学、信息理论等领域都有重要的应用。 例如，在计算机科学中，组合数学可用于设计和分析算法，解决诸如搜索、排 序和数据结构等问题。
学习组合数学的意义
总结词
学习组合数学有助于培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
组合恒等式问题
总结词
组合恒等式问题是组合问题中的一类重要问题，主要研究组 合数之间的相互关系和性质。
详细描述
组合恒等式问题涉及到组合数的基本性质和恒等式，如二项 式定理、组合恒等式等，以及这些性质和恒等式的应用。
组合计数问题
总结词
组合计数问题是组合问题中的一类常 见问题，主要研究从n个不同元素中 取出m个元素的不同的取法。
组合数公式
C(n, m) = n! / [m!(n-m)!]
组合问题与排列问题的区别
排列问题考虑取出元素的顺序，而组合问题不考虑取出元素的顺序 。
组合问题的分类
简单组合问题
有序组合问题
从n个不同元素中取出m个元素，不考虑其 他限制条件。
在取出元素后，需要考虑元素的顺序，如 从4个字母中取出2个字母组成一个单词， 需要考虑单词的拼写顺序。
05
组合问题的求解技巧
(完整版)python学习课件课件
模块使用
导入模块后，可以使用 模块中定义的函数、类
和变量等。
自定义模块
可以将自己的Python代 码组织成模块，方便重
用和分享。
包与模块
包是一个包含多个模块 的目录，可以使用相对 导入和绝对导入来引用
包中的模块。
错误处理与异常捕捉
错误类型
Python中常见的错误类型包括 语法错误、运行时错误和逻辑
虚拟环境的搭建
讲解如何使用venv、virtualenv等工具搭建Python 虚拟环境，实现不同项目之间的环境隔离。
变量、数据类型与运算符
80%
变量的定义与使用
介绍Python中变量的概念，以及 如何定义和使用变量。
100%
数据类型
详细讲解Python中的基本数据类 型，包括整数、浮点数、布尔值 、字符串、列表、元组、字典和 集合等。
装饰器原理及应用场景
01
应用场景
02
03
04
日志记录：在函数调用前后自 动记录日志信息。
权限验证：在函数调用前进行 权限验证，确保调用者具有相
应的权限。
性能分析：在函数调用前后记 录时间戳，用于分析函数的性
能瓶颈。
生成器原理及应用场景
01
02
生成器原理：生成器是 一种特殊类型的迭代器 ，它允许你在需要时才 生成值，从而节省内存 空间。生成器函数使用 `yield`关键字而不是 `return`来返回值，并在 每次调用时记住上一次 执行的位置。
应用场景
03
04
05
资源管理：上下文管理 器可以用于自动管理资 源，例如打开和关闭文 件、数据库连接等。
异常处理：通过上下文 管理器可以简化异常处 理逻辑，确保在发生异 常时能够正确地清理资 源。
第9讲 组合模式
Leaf（叶子构件）
在组合中表示叶子结点对象，叶子结点没有 子结点
Composite（容器构件）
定义有枝节点行为，用来存储子部件，在 Component接口中实现与子部件有关操作， 如增加(add)和删除(remove)等
模式优点
可以清楚地定义分层次的复杂对象，表示对象 的全部或部分层次，让客户端忽略了层次的差 异，方便对整个层次结构进行控制 客户端可以一致地使用一个组合结构或其中单 个对象，不必关心处理的是单个对象还是整个 组合结构，简化了客户端代码 增加新的容器构件和叶子构件都很方便，符合 开闭原则 为树形结构的面向对象实现提供了一种灵活的 解决方案
模式缺点
在增加新构件时很难对容器中的构件类型进行 限制
模式适用环境
在具有整体和部分的层次结构中，希望 通过一种方式忽略整体与部分的差异， 客户端可以一致地对待它们 在一个使用面向对象语言开发的系统中 需要处理一个树形结构 在一个系统中能够分离出叶子对象和容 器对象，而且它们的类型不固定，需要 增加一些新的类型
第9讲 组合模式
组合模式概述 组合模式的结构与实现 组合模式的应用实例 透明组合模式与安全组合模式 组合模式的优缺点与适用环境
组合模式概述
组合模式
在树形目录结构中，包含文件和文件夹 两类不同的元素
在文件夹中可以包含文件，还可以继续包含 子文件夹 在文件中不能再包含子文件或者子文件夹
文件夹 容器(Container) 文件 叶子(Leaf)
组合模式定义
组合模式（也叫部分-整体模式）：组合 多个对象形成树形结构以表示具有部分整体关系的层次结构。组合模式让客户 端可以统一对待单个对象和组合对象。
组合模式的结构
Component（抽象构件）
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问题分析
合并前,两家餐厅的 菜单项存储格式不一样
5
问题分析
③合并后的新餐厅能够遍历菜单每一项,可以打印出所有素食菜单项
如果还有第三家餐厅 合并进来,需要三 个循环……
我们必须实现两个不同的循环,分别 处理这两个不同的菜单
6
解决问题
现在我们创建一个迭代器对象(Iterator),利用 它来封装”便历集合内的每个对象的过程”。 Iterator iterator=breakfastMenu.createIterator();
第七章
迭代器与组合模式
回顾
• 模板方法定义了算法的步骤,把这些步骤的实现延迟到子 类
• 模板方法模式为我们提供一种代码复用的重要技巧 • 模板方法的抽象类可以定义具体方法、抽象方法和Hook • Hook是一种方法，它在抽象类中不做事，或者只做默认的
事情，子类可以选择要不要去覆盖它。
2
目标
• 迭代器允许访问聚合的元素,而不需要暴露它的内部结构 • 迭代器将遍历集合的工作封装进一个对象中 • 当使用迭代器的时候,我们依赖聚合提供遍历 • 迭代器提供一个通用的接口,可以遍历聚合的项,当编码使
while(iterator.hasNext()){ MenuItem menuItem=(MenuItem)iterator.next(); }
Iterator iterator=DinerMenu.createIterator(); while(iterator.hasNext()){
MenuItem menuItem=(MenuItem)iterator.next(); }
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代码
Leaf节点，实现菜单项
26
代码
Composite节点，组合菜单
迭代器
27
代码
28
运行
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总结
• 迭代器允许访问聚合的元素,而不需要暴露它的内部结构 • 迭代器将遍历集合的工作封装进一个对象中 • 当使用迭代器的时候,我们依赖聚合提供遍历 • 迭代器提供一个通用的接口,可以遍历聚合的项,当编码使
用聚合的项时,就可以使用多态机制 • 组合模式提供一个结构，可同时包含个别对象和组合对象 • 使用组合结构，我们能把相同操作应用在组合和个别对象
上。
3
举例
• 两家餐厅(一家做早餐的,另一家做午餐的),由于市场竞争, 餐厅进行合并,我们来分析会出现什么问题?
①每家餐厅都有菜单项: ②每家餐厅菜单项存储方式不同
Leaf
+operation():void
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Composite
child:LinkedList
+add(Component):void +remove(Component) +getChild(int):Component +operation():void利用组合设计菜单 Nhomakorabea抽象组件
有些方法适合菜单项，有些方法 适合于菜单； 面对这种情况，最好抛出运行时异常
遍历集合的每个对象过程 封装起来！ 不用暴露出对象的存储形式 看不到ArrayList、数组
7
迭代器模式
• 它依赖于一个迭代器接口： 一旦我们有了这个接口，就 可以为各种对象集合实现迭代器
《interface》 Iterator
hasNext() next() remove
DinerMenuIterator
• 组合模式关键在于无论是个体对象还是组合对象都实现了相 同的接口或都是同一个抽象类的子类。
• 模式结构：三种角色
①抽象组件(Component)：是一个接口(抽象类)，该接口定义了个体对象和组合 对象需要实现的关于操作其子节点的方法或用于操作其自身的方法。
②Composite节点：实现Component接口类的实例，同时可以含有其它Composite 节点或Leaf节点的引用
③Leaf节点：实现Component接口类的实例，不可以包含其它Composite 节点或Leaf节点的引用
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UML类图
《interface》 Component
+add(Component):void +remove(Component) +getChild(int):Component +operation():void
hasNext() next() remove()
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用迭代器改写餐厅菜单-1
返回一个针对该集合的具体迭代器
9
用迭代器改写餐厅菜单-2
不创建自己的迭代器，而是调用 菜单项ArrayList的iterator()方法，获得具体迭代器。
让这两家餐厅菜单类都实现Menu接口
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代码
每个餐厅菜单类都必须负责 建立适当的具体迭代器。
模式结构
• 包括四种角色
①集合(Aggregate):一个接口，定义具体集合需实现的操作
②具体集合(ConcreteAggregate):具体集合是实现集合接口的类的实例，具体 集合按照一定结构存储对象，具体集合应当有一个方法，该方法返回一个针对 该集合的具体迭代器 ③迭代器(Iterator):一个接口，规定遍历具体集合的方法 ④具体迭代器(ConcreteIterator)实现迭代器接口的类的实例
我们利用ArrayList将每个餐厅菜单存储进来
利用迭代器遍历菜单
19
运行
20
问题
• 我们希望午餐后提供一份甜点”子菜单”(菜单中的菜单)
所有菜单
ArrayList,持有每家餐厅的菜单
BreakfastMenu DinerMenu
1
2
CafeMenu
3
晚餐菜单
Hashtable
早餐菜单
MenuItem MenuItem
ArrayList
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MenuItem
甜 MenuItem 点 菜 单
MenuItem
午餐菜单
MenuItem
MenuItem MenuItem
Array
MenuItem KEY
MenuItem KEY
午餐菜单持有一份子菜单,但是不能直接把它赋给菜单项数 组,因为类型不同。
解决问题
• 我们需要某种树形结构，可以容纳菜单、子菜 单和菜单项
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举例
• 由于只有早餐和午餐，缺乏竞争力，将咖啡厅也合并进来，供应晚餐
我们使用很常见的存储结构Hashtable
我们不是取得整个Hashtable的迭代器，而是取值部分 的迭代器
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合并餐厅代码
有什么问 题？
17
运行
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问题
• 我们发现：在合并新餐厅代码中每次有新菜单加入，我们 必须加入新代码，在程序中调用三次printMenu( ).违背 “开放-关闭”原则
用聚合的项时,就可以使用多态机制 • 组合模式提供一个结构，可同时包含个别对象和组合对象 • 使用组合结构，我们能把相同操作应用在组合和个别对象
上。
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感谢下 载
11
运行
12
UML类图
13
定义迭代器模式
• 定义：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素， 而又不暴露其内部的表示。
• 注意：
①迭代器模式让我们能游走于聚合内的每一个元素，而又不暴露其内部的表 示；
②把游走的任务放在迭代器上，而不是聚合上。这样简化聚合的接口和实 现，也让责任各得其所。
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• 我们需要确定能够在每个菜单的各个项之间游 走，而且至少像用迭代器一样方便
• 我们能够弹性在菜单项之间游走，如：可以只 遍历甜点菜单，或者可以遍历餐厅整个菜单
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定义组合模式
• 定义：允许将对象组合成树形结构来表现“整体/部分”层次结构。组合能让客 户以一致的方式处理个别对象(叶子接点)及对象组合(中间节点)。