Как сделать грамотную декомпозицию ООП?

Question

[Дмитрий Щербаков]

Передо мной встала задача реализовать СД Стек на массиве. Так как только вхожу в ООП, сейчас нужно брать классы как структуры. И необходимо разбить мою задачу на 5 или более структур. Подскажите пожалуйста, как разбить реализацию стека на массиве на пять объектов?? А то в голову даже не лезет)

Comments

[Евгений Шатунов]

dsherbakov , из твоего вопроса откровенно непонятно, что же тебе все таки надо сделать.
Что значит "СД Стек"? Что значит "брать классы как структуры"? Зачем "необходимо разбить мою задачу на 5 или более структур", почему 5, почему структур, каких структур?
Какие задачи твой стек должен выполнять? Какой у него должен быть интерфейс? Почему он должен быть на массиве? Какие элементы он должен хранить?

[Дмитрий Щербаков]

Евгений Шатунов, Я сейчас изучаю ООП, только начал, у меня такая задача
Разработать программу, состоящую из трех модулей в соответствии с указанным вариантом задания. Первый модуль – основной код программы; второй содержит интерфейсы; третий модуль – реализацию этих интерфейсов. Количество структур данных ("объектов") не менее пяти. Сама задача - Реализация стека на массиве.

Вот пример выполнения:

Пусть требуется разработать программу «Часы». Время хранится в структуре TTime (часы, минуты, секунды), которая в свою очередь входит в состав структуры Date. Методы позволяют изменять текущее время и выводить время на экран.

struct ttime {
	int hours; int minute; int sec;
};

struct date {
	ttime time;
	void settime(int, int, int);
	void printtime();
};

#include <stdio.h>
#include "date.h"

void date::settime(int h, int m, int s)
{
	time.hours = h;
	time.minute = m;
	time.sec= s;
}

void date::printtime()
{
	printf("%i:%i:%i", time.hours, time.minute, time.sec);
}

#include <stdio.h>
#include "date.h"

int main()
{
	date a;
	a.settime(23,43,10);
	a.printtime();
	getchar();
	return 0;
}

[laphroaig]

>>> И необходимо разбить мою задачу на 5 или более структур
Дебильной постановки задачи, дебильное же решение:

#include <iostream>
#include <stack>

struct IElement
{
    virtual ~IElement() {}
};

struct ElementInt: IElement
{
  int value = 0;  
  ElementInt(int v):value(v){}
};

struct ElementFloat: IElement
{
  float value;  
  ElementFloat(int v):value(v){}
};

struct ElementFactory
{
public:
	ElementFactory(){}
	virtual ~ElementFactory(){}

	IElement* createInt(int value) const
	{
	    return new ElementInt(value);
	}

	IElement* createFloat(float value) const
	{
	    return new ElementInt(value);
	}
};

struct Stack
{
public:
    Stack(size_t s)
        : _size(0)
        , _stack(new IElement*[s]) 
    {}
    
    virtual ~Stack()
    {
        delete[] _stack;
    }
    
    IElement* pop()
    {
        if ( _size==0 )
           return nullptr;
        return _stack[--_size];
    }
    
    void push(IElement* elem)
    {
        _stack[_size++]=elem;
    }
private:
    size_t _size;
    IElement** _stack;
};

int main()
{
  ElementFactory f;
  Stack s(3);
  s.push( f.createInt(10) );
  s.push( f.createFloat(20.0) );
  s.push( f.createFloat(30) );
  
  while ( IElement* pval = s.pop() )
  {
      if ( ElementInt* vint = dynamic_cast<ElementInt*>(pval))
        std::cout << vint->value << std::endl;
      else if ( ElementFloat* vint =dynamic_cast<ElementFloat*>(pval))
        std::cout << vint->value << std::endl;
      delete pval;
  }
  return 0;
}

[Евгений Шатунов]

dsherbakov , ну да. И в примере всего два типа, и то оба избыточных и на корню ломающих принципы ООП. :)
У тебя препод - весельчак чтоли? Любит шутки и мозголомные задачи?

Ну ладно. Смотри вот.
Стек - это первый твой тип. Второй тип - это хранилище памяти для стека, его суть в предоставлении уже готовой к использованию стеком памяти.
Третий тип - это политика вставки в стек. Дело в том, что стек характеризуется только правилом вставки и изъятия элемента, но никак не характеризуется тем, с какой стороны блока памяти первые правила применять. Вставлять можно как в начало, так и в конец. Важно лишь то, что мы забираем только оттуда, куда вставляем.
Четвертый - это политика изъятия. Тут все так же как и для политики вставки.
И пятый тип - это политика работы с хранилищем - где в хранилище определено начало, а где конец, и.т.д.

Сам стек в своих полях будет содержать объекты хранилища и каждой из трех политик и предоставляет организованный публичный интерфейс по правилам стека. Примечательно и то, что из имеющегося набора политик ты легко и очередь сделаешь, просто используя соответствующие политики в типе очереди.
Политики вставки и изъятия - это контекстные типы. Они могут быть, и скорее всего будут, пустыми в плане данных, но каждый их метод будет оперировать на контексте из хранилища и политики управления хранилищем.
Соответственно, политика управления хранилищем точно так же будет оперировать на контексте из самого хранилища.

Хранилище умеет перевыделять память для того чтобы влезать в требуемый размер. Выделять оно умеет как впереди, так и сзади, согласно своему интерфейсу. После выделения памяти хранилище гарантирует консистентность уже заполненных ячеек. Значения в этих ячейках не должны меняться.
Политика управления хранилищем имеет только 4 метода: вставить в начало хранилища, вставить в конец, удалить из начала и удалить из конца. Конкретная реализация политики уже должна знать, где именно у хранилища будет начало и конец, и должна говорить хранилищу увеличить или сократить память с нужного конца.
Политик вставки всего две - в начало и в конец, каждая политика просто говорит политике управления, в какой из концов хранилища вставлять.
Политик удаления тоже всего две - в начало и в конец.
Соответственно, сам стек использует одну политику вставки в интересующее место, одну политику удаления из того же места, куда работает политика вставки, одну политику управления хранилищем и одно хранилище.
При грамотной реализации типов ты из политик легко сможешь собирать разные типы стека и очереди: на массиве, на односвязном списке, на двусвязном, стек на хвосте массива, стек на шапке списка, очередь в любом варианте... В общем, как-то так.

Answer 1

[res2001]

Стек, конечно, можно делать и на массиве, но обычно его делают на списке.
Для самого стека обычно хватает 1-2 структур/классов: Класс стека и класс узла стека.
Для остальных можете придумать произвольную простейшую иерархию наследования, что бы объекты этих классов можно было укладывать в стек по ссылке/указателю на базовый класс.
Модули это файлы:
1. основной код - сюда запихнете main(), возможно какие-нибудь вспомогательные функции.
2. и 3. стандартное разбиение С++ классов на заголовок (.h) и реализацию (.cpp).
Т.к. классов не менее 5, то и заголовков и реализаций по уму делать на каждый класс, но в вашем случае можно все сложить в 2 файла. Хотя я бы сам стек выделил в отдельные "модули".

Comments

[Дмитрий Щербаков]

Можете мне пожалуйста описать структуры, без их реализации конечно, 5 штук, для реализации стека на массиве? Просто ну не могу сообразить.

[res2001]

dsherbakov, я уже писал, что для самого стека достаточно 1-2 классов/структур, остальные - придумайте сами произвольную иерархию классов, которые будете укладывать в стек.
На счет реализаций - в гугле их полно.
Стек одна из самых простых структур, вы просто начните думать в этом направлении и какое-то решение придет.
К тому же в стандартном std:vector весь функционал уже есть, от вашей реализации стека требуется только спрятать лишнее.

[Roman]

К тому же в стандартном std:vector весь функционал уже есть

не весь push_front pop_front там нет потому что для динамического массива это не самые лучшие операции
адаптер std::stack использует по умолчанию std::deque
И тут всплывал вопрос про реализацию стека, не могу к сожалению найти ссылку. Но там обсуждали/доказывали что классический стек реализован как массив. Переполнение стека тому пример. Со списком естественно такого не может произойти.

[Дмитрий Щербаков]

res2001, Я просто не понимаю что значит произвольная иерархия классов, которые будете укладывать в стек

[Roman]

dsherbakov, не используйте иерархию используйте шаблоны, только у вас код не примут с формулировкой мы так не делаем и/или вы это не проходили. Да и 90% кода, который вам могут тут предложить не примут потому что не поймут что для чего зачем и как и доводы будут бессмысленны. А велосипедить не у всех есть время/спортивный интерес

[Дмитрий Щербаков]

Roman, Пожалуйста, можете мне на языке программирования описать 5 структур для моей задачи, мне только это и нужно по сути, других вопросов у меня и нету, был бы очень признателен, если бы вы опустились до уровня азов и помогли мне)))

[Roman]

dsherbakov,

если бы вы опустились до уровня азов и помогли мне)))>

^^^^^^^^^^^
Это уберите.

"Я знаю что ничего не знаю"

[res2001]

Roman, Зато в векторе есть push_back() и pop_back().
Классический стек - это аппаратный что ли? Конечно можно память адресуемую одним указателем и воспринимать как массив, но как-то это странно, имхо :-)

dsherbakov, Вас в гугле забанили?
Я вам дал ссылку на видюху :-) там чел пишет стек. Подобного добра в гугле хватает.
Вот тут про наследование. Вам не нужно писать лишнего в классах, не относящихся к самому стеку, можете просто в конструкторе что-нибудь вывести на экран и все. Просто формально несколько ничего не делающих классов, которые образуют некоторую иерархию наследования, чтоб сделать 5 классов как требуется.
Эти дополнительные классы вы будете в main() создавать и помещать в стек, а потом извлекать.
А сам стек делайте, чтоб он принимал ссылку/указатель на базовый класс вашей иерархии.

[Roman]

res2001, я вообще то в той дискуссии участвовал и был изначально за список.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Стек как безопасный стэк;)

[Дмитрий Щербаков]

Roman, Так суть в том, что мне нужно изначально 5 структур, вы можете мне их написать просто в таком виде или нет?( Поожалуйста...

struct ttime {
  int hours; int minute; int sec;
};

struct date {
  ttime time;
  void settime(int, int, int);
  void printtime();
};

[Roman]

dsherbakov, cpp.sh/9kpvg
концепцию вам описал res2001,

P.S. не забывайте отмечать решением ответы, которые вам помогли.

Chapter 2
Array-Based Lists
2.1 ArrayStack: Fast Stack Operations Using an Array (и т.д. по тексту)
https://tproger.ru/books/cpp-books-beginners/ -> Open Data Structures

С++, ООП

Так как только вхожу в ООП, сейчас нужно брать классы как структуры.

В вашем вхождении пока нет ни того(ООП) ни другого (С++).
Если это учебная программа какого то учебного заведения и у вас есть желание учиться/развиваться, то методички и лекции можете использовать только для сдачи. А все остальное извлекать из правильных источников
https://en.cppreference.com/w/
isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines

и книги, ссылок и рецензий в интернете полно.