[Daily]猫狗队列——”子类管理器“_综合

【题目】

有猫狗类如下：

class Pet
{private:string m_type;public:Pet(string _type){ m_type=_type; }string GetPetType(){ return m_type; }
};class Dog : public Pet
{public:Dog() : Pet("dog"){}
};class Cat : public Pet
{public:Cat() : Pet("cat"){}    
};

要求实现如下功能：
- add：方法将cat类或dog类的实例放入队列
- pollAll : 将队列出队（按照队列的先后顺序）
- pollDog:将队列的dog类实例按照队列的先后顺序出队
- pollCat:同理
- isEmpty:队列是否为空
- isDogEmpty:检查队列是否存在dog类实例
- isCatEmpty:同理

【分析】

猫和狗两个类皆为Pet类的子类。很显然，最适合的方法就是利用两个队列来组合在同一个类里面。那么问题来了，如何在两个队列中确定总的入队顺序呢？
确定总入队顺序主要是为了满足 pollAll 方法的实现。
在书中明确指出了最好不要改变原本的猫狗类，因此我们可以将这两个类做一层包装。而数据类型用Pet来表示Cat 和 Dog，Pet作为统一的数据类型。
设计一个Tag时间戳来记录入队顺序即可

这里有一个问题：既然已经猫和狗既然被封装成同一个类型，为什么不直接用一个队列存储即可？
因为我们还要考虑到上述7种操作种，4种分别对类进行操作，如果只用以一个队列进行存储，复杂度将会大大提高。
这是很显然的，具体问题具体分析，本题考察的就是特殊数据结构的设计

【实现】

实现语言：C++
源代码

/*猫狗队列*/#include<iostream>
#include<string>
#include<queue>
using namespace std;class Pet
{private:string m_type;public:Pet(){}Pet(string _type){ m_type=_type; }string GetPetType(){ return m_type; }
};class Dog : public Pet
{public:Dog() : Pet("dog"){}
};class Cat : public Pet
{public:Cat() : Pet("cat"){}    
};//将两个同父类的子类（Cat And Dog）包装起来
//方便用同种泛型的Queue包装起来 
class PetEnterQueue
{private:Pet m_pet;long m_count;    //这个类的最终目的：就是包装一个时间戳，以确定入队的顺序 public:PetEnterQueue(Pet _pet,long _count){m_pet=_pet;m_count=_count;}Pet getPet() { return m_pet;}long getCount(){ return m_count;}string getType(){ return m_pet.GetPetType();}
}; //猫狗队列类
class CatAndDogQueue
{private:queue<PetEnterQueue> m_catQueue;  //猫队列 queue<PetEnterQueue> m_dogQueue;  //狗队列 long m_Count;	                  //队列元素的个数public:CatAndDogQueue(){ m_Count=0; }    //构造函数中将容量设为0//主要操作函数//add：方法将cat类或dog类的实例放入队列void add(Pet pet){if(pet.GetPetType()=="dog")	//狗元素m_dogQueue.push(PetEnterQueue(pet,m_Count++)); else if(pet.GetPetType()=="cat")m_catQueue.push(PetEnterQueue(pet,m_Count++));elsecout<<"添加的元素类型有误，请检查！"<<endl;} //pollAll : 将队列出队（按照队列的先后顺序）Pet pollAll(){Pet pet;if(!m_catQueue.empty()&&!m_dogQueue.empty())    //两个队列皆不为空时 {if(m_catQueue.front().getCount() > m_dogQueue.front().getCount()){pet=m_dogQueue.front().getPet();m_dogQueue.pop();}else{pet=m_catQueue.front().getPet();m_catQueue.pop();}}else if(!m_dogQueue.empty()) {pet=m_dogQueue.front().getPet();m_dogQueue.pop();}else if(!m_catQueue.empty()){pet=m_catQueue.front().getPet();m_catQueue.pop();}else{cout<<"当前队列为空队，无法出队！"<<endl;return pet; }return pet;	}//pollDog:将队列的dog类实例按照队列的先后顺序出队 Pet pollDog(){Pet pet;if(m_dogQueue.empty()){cout<<"狗队为空，无法出队"<<endl;return pet;}pet=m_dogQueue.front().getPet();m_dogQueue.pop();return pet;} //pollCat:同理Pet pollCat(){Pet pet;if(m_catQueue.empty()){cout<<"猫队为空，无法出队"<<endl;}pet=m_catQueue.front().getPet();m_catQueue.pop();return pet;}//isEmpty:队列是否为空bool isEmpty(){return m_dogQueue.empty()&&m_catQueue.empty(); } //isDogEmpty:检查队列是否存在dog类实例bool isDogEmpty(){return m_dogQueue.empty();}//isCatEmpty:同理bool isCatEmpty(){return m_catQueue.empty();}	void ShowCount(){cout<<"dog count : "<<m_dogQueue.size()<<endl;cout<<"cat count : "<<m_catQueue.size()<<endl;//cout<<"合计      : "<< m_dogQueue.size()+m_catQueue.size()<<endl;}	
};

【此外】

“子类管理器”，顾名思义，它可以很好的管理同一个父类的不同子类的集合。这可以延申到其他数据结构中
在C++中，子类实例转化为父类实例（在我印象中，这是没有的，也是不提倡的）。而Java上可以强制类型转换。因此，在pollCat()等方法中也可以返回子类类型，上述C++我直接返回Pet（父类类型）
可以直接父类实例给子类实例进行赋值(在编写代码时没有想到这一点)

Pet pet;
Dog dog;
Pet *pPet=&dog;
*pPet=pet;     //赋值成功