C++设计模式之组合模式中如何实现同一层部件的有序性

在组合模式中，为了实现同一层上部件的有序性，可以采取以下几种设计方法：

1. 使用有序集合

使用有序集合（如 std::list、std::vector 或其他有序容器）来存储和管理子部件。这种方法可以确保子部件按照特定顺序排列，并且可以通过索引访问。

示例代码：

#include <vector>
#include <iostream>

class Component {
public:
    virtual void operation() = 0;
    virtual ~Component() {}
};

class Leaf : public Component {
public:
    void operation() override {
        std::cout << "Leaf operation" << std::endl;
    }
};

class Composite : public Component {
public:
    void operation() override {
        for (auto& component : components) {
            component->operation();
        }
    }

    void add(Component* component) {
        components.push_back(component);
    }

    void remove(Component* component) {
        components.erase(std::remove(components.begin(), components.end(), component), components.end());
    }

private:
    std::vector<Component*> components;
};

int main() {
    Composite* root = new Composite();
    root->add(new Leaf());
    root->add(new Leaf());
    root->add(new Leaf());

    root->operation(); // 输出 "Leaf operation" 三次

    delete root;
    return 0;
}

在这个示例中，Composite 类使用 std::vector 来存储子部件，确保它们按添加顺序排列。

2. 使用索引管理

在添加子部件时，可以指定一个索引位置，从而控制子部件的排列顺序。

示例代码：

#include <vector>
#include <iostream>

class Component {
public:
    virtual void operation() = 0;
    virtual ~Component() {}
};

class Leaf : public Component {
public:
    void operation() override {
        std::cout << "Leaf operation" << std::endl;
    }
};

class Composite : public Component {
public:
    void operation() override {
        for (auto& component : components) {
            component->operation();
        }
    }

    void add(Component* component, int index) {
        if (index < 0 || index > components.size()) {
            index = components.size();
        }
        components.insert(components.begin() + index, component);
    }

    void remove(Component* component) {
        components.erase(std::remove(components.begin(), components.end(), component), components.end());
    }

private:
    std::vector<Component*> components;
};

int main() {
    Composite* root = new Composite();
    root->add(new Leaf(), 0); // 插入到位置 0
    root->add(new Leaf(), 1); // 插入到位置 1
    root->add(new Leaf(), 0); // 插入到位置 0，原来的部件后移

    root->operation(); // 输出 "Leaf operation" 三次，顺序为新插入的第一个，然后是原来的第一个，最后是原来的第二个

    delete root;
    return 0;
}

在这个示例中，add 方法允许你指定插入子部件的索引位置，从而控制子部件的排列顺序。

3. 使用排序标准

如果你需要更复杂的排序逻辑（例如按某些属性排序），可以在添加子部件后对集合进行排序。

示例代码：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>

class Component {
public:
    virtual void operation() = 0;
    virtual ~Component() {}
    virtual int getPriority() const = 0; // 排序标准
};

class Leaf : public Component {
public:
    Leaf(int priority) : priority(priority) {}
    void operation() override {
        std::cout << "Leaf operation with priority " << priority << std::endl;
    }
    int getPriority() const override {
        return priority;
    }
private:
    int priority;
};

class Composite : public Component {
public:
    void operation() override {
        std::sort(components.begin(), components.end(), [](Component* a, Component* b) {
            return a->getPriority() < b->getPriority();
        });
        for (auto& component : components) {
            component->operation();
        }
    }

    void add(Component* component) {
        components.push_back(component);
    }

    void remove(Component* component) {
        components.erase(std::remove(components.begin(), components.end(), component), components.end());
    }

    int getPriority() const override {
        return 0; // 组合节点的优先级
    }

private:
    std::vector<Component*> components;
};

int main() {
    Composite* root = new Composite();
    root->add(new Leaf(3));
    root->add(new Leaf(1));
    root->add(new Leaf(2));

    root->operation(); // 输出 "Leaf operation with priority 1", "Leaf operation with priority 2", "Leaf operation with priority 3"

    delete root;
    return 0;
}

在这个示例中，Leaf 类有一个 priority 属性，Composite 类在执行操作时会根据优先级对子部件进行排序，从而实现有序性。