为了减少代码复杂度,我将if-else升级为面向状态编程

摘要:面向过程设计和面向对象设计的主要区别是:是否在业务逻辑层使用冗长的if else判断。
本文分享自华为云社区《从面向if-else编程升级为面向状态编程,减少代码复杂度》,作者:breakDraw。
面向过程设计和面向对象设计的主要区别是:是否在业务逻辑层使用冗长的if else判断。如果你还在大量使用if else,当然,界面表现层除外,即使你使用Java/C#这样完全面向对象的语言,也只能说明你的思维停留在传统的面向过程语言上。
需求 有一个非常经典的数字校验场景, 需求如下:
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复杂度高的硬写代码 这时候如果直接硬写,大概率写出容易复杂度巨高的代码,还容易遗漏而出错。
例子如下:
class Solution { public boolean isNumber(String s) { int sign = 1; int pointSign = 1; int eSign = 1; int numSign = -1; int i = 0; int n = s.length(); while(i='0'&&s.charAt(i)<='9'){ numSign = 1; sign = -1; }else if(s.charAt(i)=='+'||s.charAt(i)=='-'){ if(sign>0){ sign = -sign; }else{ return false; } if(i>0&&s.charAt(i-1)=='.'){ return false; } }else if(s.charAt(i)=='.'){ //numSign = -1; if(pointSign>0){ pointSign = -pointSign; }else{ return false; } if(i>0&&(s.charAt(i-1)=='e'||s.charAt(i-1)=='E')){ return false; } }else if(s.charAt(i)=='e'||s.charAt(i)=='E'){ if(eSign<0||numSign<0){ return false; } eSign = -1; sign = 1; numSign = -1; pointSign = -1; }else{ return false; } i++; } return numSign>0; } }

这段代码的复杂度为 21, 放在科目一考试直接不及格了,而且非常容易出错,改着改着把自己改晕了,或者改漏了。
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§ 状态机优化 图片引用自Leetcode官方题解,链接见:
https://leetcode-cn.com/probl...
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可以看到校验的过程可以组成一个状态, 当遇到特定字符时,进入特定的状态去判断,并且该状态后面只能接入有限的状态。因此我们可以定义N个状态,每个状态定义X个状态变化条件和变化状态。
在java中用多个map即可进行维护这种关系。
可以写出如下的代码, 虽然代码量看起来更高了,但是可维护性和复杂度变强不少。
class Solution { public enum CharType { NUMBER, OP, POINT, E; public static CharType toCharType(Character c) { if (Character.isDigit(c)) { return NUMBER; } else if (c == '+' || c == '-') { return OP; } else if (c == '.') { return POINT; } else if (c =='e' || c == 'E') { return E; } else { return null; } } } public enum State { INIT(false), OP1(false), // 在.前面的数字 BEFORE_POINT_NUMBER(true), // 前面没数字的点 NO_BEFORE_NUMBER_POINT(false), // 前面有数字的点 BEFORE_NUMBER_POINT(true), // 点后面的数字 AFTER_POINT_NUMBER(true), // e/E OPE(false), // E后面的符号 OP2(false), // e后面的数字 AFTER_E_NUMBER(true); // 是否可在这个状态结束 private boolean canEnd; State(boolean canEnd) { this.canEnd = canEnd; } public boolean isCanEnd() { return canEnd; } } public Map> transferMap = new HashMap<>() {{ Map map = new HashMap<>() {{ put(CharType.OP, State.OP1); put(CharType.NUMBER, State.BEFORE_POINT_NUMBER); put(CharType.POINT, State.NO_BEFORE_NUMBER_POINT); }}; put(State.INIT, map); map = new HashMap<>() {{ put(CharType.POINT, State.NO_BEFORE_NUMBER_POINT); put(CharType.NUMBER, State.BEFORE_POINT_NUMBER); }}; put(State.OP1, map); map = new HashMap<>() {{ put(CharType.POINT, State.BEFORE_NUMBER_POINT); put(CharType.NUMBER, State.BEFORE_POINT_NUMBER); put(CharType.E, State.OPE); }}; put(State.BEFORE_POINT_NUMBER, map); map = new HashMap<>() {{ put(CharType.NUMBER, State.AFTER_POINT_NUMBER); }}; put(State.NO_BEFORE_NUMBER_POINT, map); map = new HashMap<>() {{ put(CharType.NUMBER, State.AFTER_POINT_NUMBER); put(CharType.E, State.OPE); }}; put(State.BEFORE_NUMBER_POINT, map); map = new HashMap<>() {{ put(CharType.E, State.OPE); put(CharType.NUMBER, State.AFTER_POINT_NUMBER); }}; put(State.AFTER_POINT_NUMBER, map); map = new HashMap<>() {{ put(CharType.OP, State.OP2); put(CharType.NUMBER, State.AFTER_E_NUMBER); }}; put(State.OPE, map); map = new HashMap<>() {{ put(CharType.NUMBER, State.AFTER_E_NUMBER); }}; put(State.OP2, map); map = new HashMap<>() {{ put(CharType.NUMBER, State.AFTER_E_NUMBER); }}; put(State.AFTER_E_NUMBER, map); }}; public boolean isNumber(String s) { State state = State.INIT; for (char c : s.toCharArray()) { Map transMap = transferMap.get(state); CharType charType = CharType.toCharType(c); if (charType == null) { return false; } if (!transMap.containsKey(charType)) { return false; } // 状态变更 state = transMap.get(charType); } return state.canEnd; } }

可以看到复杂度也只有8,不会复杂度超标。
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