设计模式之组合模式解决文件目录OJ问题（百练OJ【ps：白练】2775:文件结构“图”）

       话说上一篇博文貌似还是在去年小学期的时候写的，已经过去快一年了。这么长时间没有写，姑且认为是太忙的缘故吧（PS:脸有点红）。

        今天有个小伙伴问我一道百练OJ上的一道问题（文件目录结构图），当时第一感觉想到的是数据结构中的左孩子右兄弟表示法，然后仔细又想想，这不就是GoF 23种设计模式里面的“组合模式”么。凭着我对java面向对象的钟爱，我准备用面向对象来实现一下。首先大家一起来回顾一下我们设计模式里面的组合模式。

一、回顾组合模式

1、意图：

        掌握组合模式的意图，抓住两点：

        1、组合模式是为了表示部分与整体的层次关系；

        2、同时，组合模式实现了对整体与部分无差别的访问；

2、类图：

个人认为，类图是面向对象的核心，当你深刻理解类图之后，其他神马都是浮云。（ps：请允许我在这里盗图）；

这个类图的话，关键看明白最右侧的组合线和叶子节点的关系就好了。如果读者对组合模式理解还不够透彻可以参见其他博主的博文，在此，我就不赘述了。

二、问题引入

1、问题

描述

在计算机上看到文件系统的结构通常很有用。Microsoft Windows上面的"explorer"程序就是这样的一个例子。但是在有图形界面之前，没有图形化的表示方法的，那时候最好的方式是把目录和文件的结构显示成一个"图"的样子，而且使用缩排的形式来表示目录的结构。比如：

ROOT|     dir1|     |     file1|     |     file2|     |     file3|     dir2|     dir3|     |     file1file1file2

这个图说明：ROOT目录包括两个文件和三个子目录。第一个子目录包含3个文件，第二个子目录是空的，第三个子目录包含一个文件。

输入

你的任务是写一个程序读取一些测试数据。每组测试数据表示一个计算机的文件结构。每组测试数据以'*'结尾，而所有合理的输入数据以'#'结尾。一组测试数据包括一些文件和目录的名字（虽然在输入中我们没有给出，但是我们总假设ROOT目录是最外层的目录）。在输入中,以']'表示一个目录的内容的结束。目录名字的第一个字母是'd'，文件名字的第一个字母是'f'。文件名可能有扩展名也可能没有（比如fmyfile.dat和fmyfile）。文件和目录的名字中都不包括空格。

输出

在显示一个目录中内容的时候，先显示其中的子目录（如果有的话），然后再显示文件（如果有的话）。文件要求按照名字的字母表的顺序显示（目录不用按照名字的字母表顺序显示，只需要按照目录出现的先后显示）。对每一组测试数据，我们要先输出"DATA SET x:"，这里x是测试数据的编号（从1开始）。在两组测试数据之间要输出一个空行来隔开。

你需要注意的是，我们使用一个'|'和5个空格来表示出缩排的层次。

样例输入

file1
file2
ir2
dir3dfile1
]
fi
file2]le4dir1]
2
fil
file3*filee1*
#

样例输出

DATA SET 1:ROOT|     dir3|     |     dir2|     |     file1|     |     file2|     dir1file1file2file3file4DATA SET 2:ROOTfile1file2

2、问题分析

当我们看完题目的时候，应该有以下几点认识：

1、文件目录包含文件夹、文件（呵呵，不要嫌弃我啰嗦）；

2、类比组合模式，我们能够发现：文件类似leaf叶子，而文件夹类似Composite类；

3、就本题而言，可分为以下几步：

1>根据输入构建目录结构（当然目录结构要用组合模式体现）

2>根据具体要求进行排序（同级情况系文件夹在前文件在后，文件根据名字字典顺序排序）

3>按照指定格式打印层次关系（因此，需要在记录深度ceng）

明确以上几点，进一步分析，1、3分别对应组合模式意图中我强调的那两点，而第二点对于java这种万能的语言又太easy了。聪明的你，可以小试牛刀了！

三、上干货

                    在问题给分析完毕之后，相信大家已经理解差不多了。给大家附上已经AC的代码（代码质量不高，但求大家明白）：

/** *  */package com.oj.main;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.Comparator;import java.util.HashMap;import java.util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.Map.Entry;import java.util.Scanner;import java.util.Stack;/** * @author cs-yyj * @date 2014年7月8日 * @package com.oj.main */public class Main{interface co extends Comparable<co>{public void show();//打印结果public void add(co c);//往里面放入文件或文件夹public void sort();//排序}/** * 文件类 * @author csyyj * @date 2014年7月8日 * @package com.oj.main */static class myfile implements co{public int ceng=0;//表示给文件位于第几层深度String filenameString;public myfile(String name,int ceng){filenameString = name;this.ceng=ceng;}public void show(){for(int i=0;i<ceng;i++){System.out.print("|     ");}System.out.println(filenameString);}/* * (non-Javadoc) *这个是给文件夹准备的，文件就不能往里放东西了 ，调了就错了 * @see com.oj.main.main.co#add(com.oj.main.main.co) */public void add(co c){System.out.println("调了你就输了!");}/* 同上 * @see com.oj.main.main.co#sort() */public void sort(){}/* 排序时需要的接口实现 * @see java.lang.Comparable#compareTo(java.lang.Object) */public int compareTo(co c){//如果待比较对象是一个文件，根据文件名排序if(c instanceof myfile){String othernameString=((myfile) c).filenameString;return filenameString.compareTo(othernameString);}return 1;//如果是文件夹，文件在其后}}static class mydir implements co{public int ceng=0;public String dirnameString;ArrayList<co> mulu = new ArrayList<Main.co>();public mydir(String name,int ceng){dirnameString = name;this.ceng=ceng;}public void add(co c){mulu.add(c);}/* * (non-Javadoc) *  * @see com.oj.main.main.co#show() */public void show(){for(int i=0;i<ceng;i++){System.out.print("|     ");}System.out.println(dirnameString);for (co c : mulu){c.show();}}/* (non-Javadoc) * @see com.oj.main.main.co#sort() */public void sort(){Collections.sort(mulu);for (co c : mulu){c.sort();}}/* (non-Javadoc) * @see java.lang.Comparable#compareTo(java.lang.Object) */public int compareTo(co c){if (c instanceof myfile){return -1;}return 0;}}public static void main(String[] args){Scanner scanner = new Scanner(System.in);String nameString;int sum=0;while (true){sum++;int count=0;//记录当前层数Stack<co> mysStack = new Stack<Main.co>();//这是一个栈，存放文件夹，以便遇到‘]’弹出栈co root = new mydir("ROOT",0);co now = root;//当前文件夹置为ROOTmysStack.add(root);//先把root文件夹压进栈里while (true){nameString = scanner.next();//读一行co c;/** * 若果是‘f’--文件，‘d’--文件夹，‘]’--退栈，‘*’--一组数据结束，‘#'--都结束了 */if (nameString.charAt(0) == 'f'){c = new myfile(nameString,count);now.add(c);//直接把文件放到文件夹里吧} else if (nameString.charAt(0) == 'd'){c = new mydir(nameString,++count);//文件夹的话层数要++now.add(c);//把文件夹放进去mysStack.add(c);//把文件夹压进栈now = c;// 下一级目录} else if (nameString.charAt(0) == ']'){/** * 这里可能不太好理解 * mysStack.peek()返回此时栈顶元素，如果和当前now和栈顶元素相同，需要做一次pop弹出操作 */if(now==mysStack.peek()){now = mysStack.pop();}now = mysStack.peek();count--;}else if(nameString.charAt(0)=='*'){root.sort();//按照要求排序System.out.println("DATA SET "+sum+":");root.show();System.out.println();//就是单纯地为了输出空行，没有空行竟然是WA。。。break;}else if(nameString.charAt(0)=='#'){return;}}}}}