c# - 如何为属性定义两种可能的数据类型
问题描述
我正在尝试在 C# 中为 2 个类定义运算符重载:Fraction
和BasicFraction
. 在外部,它们的行为相同,但在内部Fraction
使用PrimeFactorization
(将数字存储为素因数列表)并BasicFraction
用于int
存储提名者和分母。
他们会遵循这个接口(如果我使用 JSDoc 类型定义):
public interface IFraction
{
public (int|Primefactoriztion) a; // nominator
public (int|Primefactoriztion) b; // denominator
}
但既然我不能这样做,有没有一种简单的方法可以互换使用 Fraction 和 BasicFraction ?
我可以定义所有运算符重载来评估 和 之间的int
交互PrimeFactorization
。但是,我不知道如何告诉 C# 接受两者都传递给方法。
Tl; dr:如何使一个属性允许 2 种数据类型?
笔记:
- 我是高级 C# 的新手(我知道静态类型和基本的 OOP,但仅此而已)。我来自 JS 和 Python 背景。
- 我知道它们可能是具有此功能的好库。我写这篇文章是为了学习 C#,而不是为了生产。
编辑:目前,PrimeFactorization
存储因素及其力量Dictionary<int, BasicFraction>
(我会使用Fraction
,但它会导致递归;这基本上是唯一的用法BasicFraction
)。
解决方案
您想到的称为有区别的联合,在 C# 中不能作为语言功能使用。
我会使用一种混合方法,其中分数将包含提名者和分母作为int
只读属性加上素数列表。您可以通过两个构造函数使用整数或素数列表初始化分数。丢失的条目将被延迟计算以最小化计算开销。
将属性设为只读可提高代码的稳健性。特别是如果您使用的是结构。请参阅Mutating readonly structs(Eric Lippert 的博客:编码中的精彩冒险)。但请注意,由于延迟评估,结构仍然是可变的。
public struct Fraction
{
public Fraction(int nominator, int denominator)
{
_nominator = nominator;
_denominator = denominator;
_nominatorPrimeFactors = null;
_denominatorPrimeFactors = null;
}
public Fraction(IList<int> nominatorPrimeFactors, IList<int> denominatorPrimeFactors)
{
if (nominatorPrimeFactors == null || nominatorPrimeFactors.Count == 0) {
throw new ArgumentNullException(
$"{nameof(nominatorPrimeFactors)} must be a non-null, non-empty list");
}
if (denominatorPrimeFactors == null || denominatorPrimeFactors.Count == 0) {
throw new ArgumentNullException(
$"{nameof(denominatorPrimeFactors)} must be a non-null, non-empty list");
}
_nominator = null;
_denominator = null;
_nominatorPrimeFactors = nominatorPrimeFactors;
_denominatorPrimeFactors = denominatorPrimeFactors;
}
private int? _nominator;
public int Nominator
{
get {
if (_nominator == null) {
_nominator = _nominatorPrimeFactors.Aggregate(1, (x, y) => x * y);
}
return _nominator.Value;
}
}
private int? _denominator;
public int Denominator
{
get {
if (_denominator == null) {
_denominator = _denominatorPrimeFactors.Aggregate(1, (x, y) => x * y);
}
return _denominator.Value;
}
}
private IList<int> _nominatorPrimeFactors;
public IList<int> NominatorPrimeFactors
{
get {
if (_nominatorPrimeFactors == null) {
_nominatorPrimeFactors = Factorize(Nominator);
}
return _nominatorPrimeFactors;
}
}
private IList<int> _denominatorPrimeFactors;
public IList<int> DenominatorPrimeFactors
{
get {
if (_denominatorPrimeFactors == null) {
_denominatorPrimeFactors = Factorize(Denominator);
}
return _denominatorPrimeFactors;
}
}
private static List<int> Factorize(int number)
{
var result = new List<int>();
while (number % 2 == 0) {
result.Add(2);
number /= 2;
}
int factor = 3;
while (factor * factor <= number) {
if (number % factor == 0) {
result.Add(factor);
number /= factor;
} else {
factor += 2;
}
}
if (number > 1) result.Add(number);
return result;
}
public override string ToString()
{
if (_nominatorPrimeFactors == null && _denominatorPrimeFactors == null) {
return $"{_nominator}/{_denominator}";
}
string npf = ListToString(_nominatorPrimeFactors);
string dpf = ListToString(_denominatorPrimeFactors);
if (_nominator == null && _denominator == null) {
return $"({npf}) / ({dpf})";
}
return $"{_nominator}/{_denominator}, ({npf}) / ({dpf})";
static string ListToString(IList<int> primeFactors)
{
if (primeFactors == null) {
return null;
}
return String.Join(" * ", primeFactors.Select(i => i.ToString()));
}
}
}
请注意,声明素因子列表 aIList<int>
允许您使用int[]
或初始化分数List<int>
。
但值得考虑的是,质因数是否真的需要存储。在某些计算需要时计算它们还不够吗?
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