FizzBuzz的一种解法
2014-05-06 13:39
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今天刚好在oschina上看到关于Thoughtworks的一道题目:FizzBuzzWhizz。有好几个人提供了不同的解法,于是兴起也自己实现一个。
你首先说出三个不同的特殊数,要求必须是个位数,比如3、5、7。
让所有学生拍成一队,然后按顺序报数。
学生报数时,如果所报数字是第一个特殊数(3)的倍数,那么不能说该数字,而要说Fizz;如果所报数字是第二个特殊数(5)的倍数,那么要说Buzz;如果所报数字是第三个特殊数(7)的倍数,那么要说Whizz。
学生报数时,如果所报数字同时是两个特殊数的倍数情况下,也要特殊处理,比如第一个特殊数和第二个特殊数的倍数,那么不能说该数字,而是要说FizzBuzz, 以此类推。如果同时是三个特殊数的倍数,那么要说FizzBuzzWhizz。
学生报数时,如果所报数字包含了第一个特殊数,那么也不能说该数字,而是要说相应的单词,比如本例中第一个特殊数是3,那么要报13的同学应该说Fizz。如果数字中包含了第一个特殊数,那么忽略规则3和规则4,比如要报35的同学只报Fizz,不报BuzzWhizz。
其实整个问题就是将一个顺序的数字串,转化为一个字符串的过程。因为在问题中,各个同学的报数是互不影响的,所以这里我将问题继续拆解,变成“将一个数字转化为一个字符串”的过程
这里NumberSayer定义的非常简单,因为接口越简单,系统模块间耦合性越小。
根据题目,NumberSayer其实是会有多个的,但是我决定仍然只在NumberSequenceSayer中持有一个NumberSayer,然后用内部组合模式来代替外部的组合——这样可以减少耦合性。
累加关系 ConcatNumberSayer
多个NumberSayer会同时生效,例如15会输出FizzBuzz。按照添加的顺序决定字符串排列顺序。
互斥关系 OrNumberSayer
只有一个NumberSayer会生效,例如FizzBuzz输出后不再输出15这个数字本身。
和一个基本类:
这里我们用模板方法的方式,将
最后我们只需要定义一些Matcher即可:
项目地址:https://github.com/code4craft/FizzBuzzWhizz
题目:FizzBuzzWhizz
你是一名体育老师,在某次课距离下课还有五分钟时,你决定搞一个游戏。此时有100名学生在上课。游戏的规则是:你首先说出三个不同的特殊数,要求必须是个位数,比如3、5、7。
让所有学生拍成一队,然后按顺序报数。
学生报数时,如果所报数字是第一个特殊数(3)的倍数,那么不能说该数字,而要说Fizz;如果所报数字是第二个特殊数(5)的倍数,那么要说Buzz;如果所报数字是第三个特殊数(7)的倍数,那么要说Whizz。
学生报数时,如果所报数字同时是两个特殊数的倍数情况下,也要特殊处理,比如第一个特殊数和第二个特殊数的倍数,那么不能说该数字,而是要说FizzBuzz, 以此类推。如果同时是三个特殊数的倍数,那么要说FizzBuzzWhizz。
学生报数时,如果所报数字包含了第一个特殊数,那么也不能说该数字,而是要说相应的单词,比如本例中第一个特殊数是3,那么要报13的同学应该说Fizz。如果数字中包含了第一个特殊数,那么忽略规则3和规则4,比如要报35的同学只报Fizz,不报BuzzWhizz。
第一步:准备模具——建模及拆分
我认为建模是代码设计最重要的一部分。如何设计一个扩展性强、同时又能很好解决问题的模型,是个比较讲究的地方。其实整个问题就是将一个顺序的数字串,转化为一个字符串的过程。因为在问题中,各个同学的报数是互不影响的,所以这里我将问题继续拆解,变成“将一个数字转化为一个字符串”的过程
NumberSayer,和将多个
NumberSayer的结果整合起来的
NumberSequenceSayer。在这里,我们考虑数字、输出字符、甚至判断策略都是可变的,而这个接口完全能够满足需要。
这里NumberSayer定义的非常简单,因为接口越简单,系统模块间耦合性越小。
public interface NumberSayer { /** * Say a number * @param number * @return can be null */ public String say(int number); }
根据题目,NumberSayer其实是会有多个的,但是我决定仍然只在NumberSequenceSayer中持有一个NumberSayer,然后用内部组合模式来代替外部的组合——这样可以减少耦合性。
public class NumberSequenceSayer { private final NumberSayer numberSayer; private final int startNumber; private final int endNumber; private static String SEPARATOR = System.getProperty("line.separator"); public NumberSequenceSayer(NumberSayer numberSayer, int startNumber, int endNumber) { this.numberSayer = numberSayer; this.startNumber = startNumber; this.endNumber = endNumber; } public String say() { StringBuilder accum = new StringBuilder(); for (int i = startNumber; i <= endNumber; i++) { String say = numberSayer.say(i); if (say != null) { accum.append(say).append(SEPARATOR); } } return accum.toString(); } }
第二步:填充面粉——细化策略
组合策略
之前说过,我们要使用组合模式。就这个题目的例子而言,我们至少需要两种组合方式:累加关系 ConcatNumberSayer
多个NumberSayer会同时生效,例如15会输出FizzBuzz。按照添加的顺序决定字符串排列顺序。
互斥关系 OrNumberSayer
只有一个NumberSayer会生效,例如FizzBuzz输出后不再输出15这个数字本身。
单个策略的实现
同时,我们发现,其实目前的几种例子,都是一个“匹配”->“返回指定字符串”的过程,于是我们定义Matcher对象:public interface Matcher { public boolean isMatch(int number); }
和一个基本类:
public class MatchNumberSayer implements NumberSayer { private Matcher matcher; private final String mapWord; protected MatchNumberSayer(Matcher matcher, String mapWord) { this.matcher = matcher; this.mapWord = mapWord; } public String getMapWord() { return mapWord; } @Override public String say(int number) { if (matcher.isMatch(number)) { return getMapWord(); } else { return null; } } }
这里我们用模板方法的方式,将
mapWord的部分的代码复用了起来。
最后我们只需要定义一些Matcher即可:
//取模判断 public class ModMatcher implements Matcher { private int divisor; private int remainder; protected ModMatcher(int divisor, int remainder) { this.divisor = divisor; this.remainder = remainder; } @Override public boolean isMatch(int number) { return number % divisor == remainder; } }
```java //数字的字面值包含关系 public class LiteralContainsMatcher extends NumberSayerBuildMatcher { private int matchNumber; public LiteralContainsMatcher(int matchNumber) { this.matchNumber = matchNumber; } @Override public boolean isMatch(int number) { return String.valueOf(number).contains(String.valueOf(matchNumber)); } }
第三步:加点奶油——方便的API facade
最后我决定使用最近Java比较流行的fluent API,这可以最大程度让程序的API接近自然语言。虽然这种方式不见得最好,但是比起把一堆Factory和Strategy暴露给用户还是要好太多了。这个API是不是看起来有点酷炫?NumberSequenceSayer numberSequenceSayer = NumberSequenceSayerBuilder.custom() .setNumberSayer( or(contains(3).thenReturn("Fizz")) .or( concat( mod(3).is(0).thenReturn("Fizz"), mod(5).is(0).thenReturn("Buzz"), mod(7).is(0).thenReturn("Whizz") ) ) .or(echoInputNumber()) ) .setStartNumber(1).setEndNumber(100).get(); System.out.println(numberSequenceSayer.say());
总结
至此项目完成,总结一下:粗粒度的设计,为了可扩展性;细粒度的实现,为了复用性。项目地址:https://github.com/code4craft/FizzBuzzWhizz
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