2017年设计模式考试题(ZZU)

2017年设计模式考试题(ZZU)

前言：发现网上做这些题基本使用的Java语言，由于我只会C/C++，所以就用C++来实现一下看看。发现C++由于没有Java中的client类，往往在main函数中使用时，总感觉那么别扭！先这样吧……

1、 设计一个程序来读取多种不同存储格式的图片，针对每一种图片格式都设计一个图片读取器（ImageReader），如GIF格式图片读取器（GifReader）用于读取GIF格式的图片，JPEG格式图片读取器（JpegReader）用于读取JPEG格式的图片，Tiff格式图片读取器（TiffReader）用于读取Tiff格式的图片。图片读取器对象通过图片读取器工厂（ImageReaderFactory）来创建，ImageReaderFactory是一个抽象类，用于定义创建图片读取器的工厂方法，其子类GifReaderFactory、JpegReaderFactory和TiffReaderFactory用于创建具体的图片读取器对象。请使用工厂方法模式实现该程序的设计，并使用UML画出该模式的类图。

解答：为了省事，类图我直接附上VS自动生成的图形！

C++实现代码 (在主函数使用时候总感觉有点别扭) ：

/************************************************************************/
/* Author: Lcy
/* Mail: [email protected]
/* Bolg: http://blog.csdn.net/MissXy_
/* Describe: 设计模式考题：工厂模式的使用
/* Date: 2017-10-26
/************************************************************************/
#include 
using namespace std;

class ImageReader										//图片读取器
{
public:
	ImageReader(){}
	virtual ~ImageReader(){}

public:
	virtual void ReadPicture() = 0;
};

class GifReader : public ImageReader					//GIF格式读取器
{
public:
	GifReader(){}
	virtual void ReadPicture()
	{
		cout<< "读取GIF格式图片……"<< endl;
	}
};

class JpegReader : public ImageReader					//JPEG格式读取器
{
public:
	JpegReader(){}
	virtual void ReadPicture()
	{
		cout<< "读取JPEG格式图片……"<< endl;
	}
};

class TiffReader : public ImageReader					//Tiff格式读取器
{
public:
	TiffReader(){}
	virtual void ReadPicture()
	{
		cout<< "读取Tiff格式图片……"<< endl;
	}
};


class ImageReaderFactory								//创建图片读取器
{
public:
	ImageReaderFactory() {}
	virtual ~ImageReaderFactory() {}

public:
	virtual ImageReader* CreateImageReader() = 0;
};

class GifReaderFactory : public ImageReaderFactory		//创建GifReaderFactory图形读取器对象
{
public:
	GifReaderFactory() {}
	virtual ImageReader* CreateImageReader()
	{
		return new GifReader();
	}
};

class JpegReaderFactory : public ImageReaderFactory		//创建JpegReaderFactory图形读取器对象
{
public:
	JpegReaderFactory() {}
	virtual ImageReader* CreateImageReader()
	{
		return new JpegReader();
	}
};

class TiffReaderFactory : public ImageReaderFactory		//创建TiffReaderFactory图形读取器对象
{
public:
	TiffReaderFactory() {}
	virtual ImageReader* CreateImageReader()
	{
		return new TiffReader();
	}
};

int main()
{
	ImageReaderFactory* imageReaderFactory = new GifReaderFactory();
	ImageReader* imageReader = imageReaderFactory->CreateImageReader();
	imageReader->ReadPicture();
	
	imageReaderFactory = new JpegReaderFactory();
	imageReader = imageReaderFactory->CreateImageReader();
	imageReader->ReadPicture();

	imageReaderFactory = new TiffReaderFactory();
	imageReader = imageReaderFactory->CreateImageReader();
	imageReader->ReadPicture();
	
	delete imageReader;
	imageReader = NULL;
	delete imageReaderFactory;
	imageReaderFactory = NULL;

	return 0;
}

运行结果：

2、某在线股票软件需要提供如下功能：当股票购买者购买的某只股票价格变化幅度达到5%时，系统将自动发送通知（包括新价格）给购买该股票的股民。现使用观察者模式设计该系统，绘制类图并编成实现。

此题百度会有很多结果，类图都可以百度出来，下面附上自己VS生成的类图：

C++实现代码：

Observer.h : 抽象观察者类

#pragma once
#include 

class Observer
{
public:
	virtual void Update() = 0;
};

ConcreteObserver.h : 具体观察者类

#pragma once
#include 
#include "Observer.h"
#include "Subject.h"
class ConcreteObserver : public Observer
{
public:
	ConcreteObserver(std::string name, ConcreteSubject* pConcreteSubject) :
	  m_strName(name), pConcreteSubject(pConcreteSubject){}
	
	//股价变更通知函数
	void Update()
	{
		std::cout<< "通知：股民"<getPrice()<< std::endl;
	}
private:	
	std::string m_strName;
	ConcreteSubject* pConcreteSubject;
};

Subject.h : 通知者类（由于代码较少，我直接将 抽象 和 具体类 放一起）

#pragma once
#include 
#include "Observer.h"

//定义一个抽象的通知者类
class Subject
{
public:
	virtual void addObserver(Observer* ) = 0;
	virtual void delObserver(Observer* ) = 0;
	virtual void notifyObserver() = 0;
};

//具体的通知者类
class ConcreteSubject : public Subject
{
public:
	ConcreteSubject(double price): m_iPrice(price) {}
	virtual void addObserver(Observer* pObserver);
	virtual void delObserver(Observer* pObserver);
	virtual void notifyObserver();
	void setPrice(double newPrice);
	double getPrice();

private:
	double m_iPrice;
	std::list m_observerList;
};

Subject.cpp : 主要是具体通知类的实现

#include "Subject.h"

//增加观察者
void ConcreteSubject::addObserver(Observer* pObserver)
{
	m_observerList.push_back(pObserver);
}

//删除观察者
void ConcreteSubject::delObserver(Observer* pObserver)
{
	m_observerList.remove(pObserver);
}

//重写通知函数
void ConcreteSubject::notifyObserver()
{
	std::list::iterator it;
	for (it = m_observerList.begin(); it != m_observerList.end(); ++it)
		(*it)->Update();
}

//设置股价
void ConcreteSubject::setPrice(double newPrice)
{
	double changePrice = this->m_iPrice - newPrice;
	this->m_iPrice = newPrice;
	//如果股价变动超过%5，通知观察者
	if (changePrice/this->m_iPrice > 0.05 || changePrice/this->m_iPrice < -0.05)
		notifyObserver();
}

//得到股价
double ConcreteSubject::getPrice() 
{
	return m_iPrice;
}

main.cpp : 写了一些操作，相当于Java中的Client类

/************************************************************************/
/* Author: Lcy
/* Mail: [email protected]
/* Bolg: http://blog.csdn.net/MissXy_
/* Describe: 设计模式考题：观察者模式
/* Date: 2017-11-3
/************************************************************************/

#include 
#include 
#include 

#include "Observer.h"
#include "Subject.h"
#include "ConcreteObserver.h"

int main()
{
	// 创建具体通知者对象
	ConcreteSubject* pSubject = new ConcreteSubject(1000.00);
	
	// 创建观察者
	Observer* co1 = new ConcreteObserver("钻石王老五", pSubject);
	Observer* co2 = new ConcreteObserver("屌丝刘哈哈", pSubject);
	pSubject->addObserver(co1);
	pSubject->addObserver(co2);
	
	// 改变股价
	pSubject->setPrice(1888);
	std::cout<< std::endl;
	pSubject->setPrice(1900);
	std::cout<< std::endl;
	pSubject->setPrice(666);

	//删除一个观察者，再测试
	std::cout<< std::endl;
	pSubject->delObserver(co1);
	pSubject->setPrice(1666);
	
	delete co1;
	delete co2;
	delete pSubject;
	return 0;
}

运行结果：

结果分析：

初始设置股价为：1000，第一次更改为1888，超过5%，通知股民；

第二次改为1900，未超过5%，不做通知；

第三次改为666，低于5%，通知；

……

3、设计一个网上书店，该系统中所有的计算机类图书(ComputerBook)每本都有10%的折扣，所有的语言类图书(LanguageBook)每本都有2元的折扣，小说类图书(NovelBok)每100元有10元的折扣。现使用策略模式来设计该系统，绘制类图并编成实现。

VS生成的类图：

 C++实现代码：主要使用两个类文件，不太规范，大家可以自行更改！

BookStrategy.h : 这个文件定义了一个抽象的BookStrategy类，包含了一个纯虚函数calcPrice；三个子类继承BookStrategy。

#pragma once
#include 

class BookStrategy
{
public:
	BookStrategy(void) {}
	virtual ~BookStrategy(void) {}

public:
	virtual double calcPrice(double var) = 0;
};


class ComputerBook : public BookStrategy
{
public:
	double calcPrice(double booksPrice)
	{
		std::cout<< "计算机类图书每本都有10%的折扣。"<< std::endl;
		return booksPrice * 0.9;
	}

};

class LanguageBook : public BookStrategy
{
public:
	double calcPrice(double booksPrice)
	{
		std::cout<< "语言类图书每本都有2元的折扣。"<< std::endl;
		return booksPrice - 2.0;
	}
};

class NovelBook : public BookStrategy
{
public:
	double calcPrice(double booksPrice)
	{
		std::cout<< "小说类图书每100元有10元的折扣。"<< std::endl;
		return booksPrice - (booksPrice / 100 * 10);
	}
};

BookPrice.h : 

1、需要使用ConcreteStrategy提供的算法。

2、内部维护一个Strategy的实例。

3、负责动态设置运行时Strategy具体的实现算法。

4、负责跟Strategy之间的交互和数据传递。

#pragma once
#include 
#include "BookStrategy.h"
class BookPrice
{
public:
	BookPrice(BookStrategy* strategy): m_strategy(strategy)
	{}
	~BookPrice(void) {}

	double OriginalPrice(double booksPrice)			//传入原价，返回折后价
	{
		return this->m_strategy->calcPrice(booksPrice);
	}
private:
	BookStrategy* m_strategy;
};

main.h : 

/************************************************************************/
/* Author: Lcy
/* Mail: [email protected]
/* Bolg: http://blog.csdn.net/MissXy_
/* Describe: 设计模式考题：策略模式
/* Date: 2017-11-4
/************************************************************************/
#include 

#include "BookPrice.h"
#include "BookStrategy.h"

int main()
{
	//三个策略
	ComputerBook* computerBook = new ComputerBook();
	LanguageBook* languageBook = new LanguageBook();
	NovelBook*    novelBook    = new NovelBook();
	
	double booksPrice, discountPrice, totalPrice = 0.0;
	std::cout<< "***************************************"<< std::endl;
	std::cout<< "请输入计算机类图书价格："<< std::endl;
	std::cin>> booksPrice;
	BookPrice* bookPrice = new BookPrice(computerBook);
	discountPrice = bookPrice->OriginalPrice(booksPrice);
	std::cout<< "计算机类图书总价："<< booksPrice<<". "<< "折后价："<< discountPrice<< std::endl;
	totalPrice += discountPrice;
	std::cout<< "***************************************"<< std::endl<< std::endl;

	std::cout<< "***************************************"<< std::endl;
	std::cout<< "请输入语言类图书价格："<< std::endl;
	std::cin>> booksPrice;
	bookPrice = new BookPrice(languageBook);
	discountPrice = bookPrice->OriginalPrice(booksPrice);
	std::cout<< "语言类图书总价："<< booksPrice<<". "<< "折后价："<< discountPrice<< std::endl;
	totalPrice += discountPrice;
	std::cout<< "***************************************"<< std::endl<< std::endl;

	std::cout<< "***************************************"<< std::endl;
	std::cout<< "请输入小说类图书价格："<< std::endl;
	std::cin>> booksPrice;
	bookPrice = new BookPrice(novelBook);
	discountPrice = bookPrice->OriginalPrice(booksPrice);
	std::cout<< "小说类图书总价："<< booksPrice<<". "<< "折后价："<< discountPrice<< std::endl;
	totalPrice += discountPrice;
	std::cout<< "***************************************"<< std::endl<< std::endl;

	std::cout<< "***************************************"<< std::endl;
	std::cout<<"总价为："<< totalPrice<< std::endl;
	std::cout<< "***************************************"<< std::endl;
	
	delete computerBook;
	delete languageBook;
	delete novelBook;
	delete bookPrice;

	return 0;
}

运行结果：