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
|     |     file1
file1
file2

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

file1file2
ir2
dir3

dfile1

]fifile2

]le4
dir1
]
2filfile3
*
fil
ee1
*
#

样例输出

DATA SET 1:
ROOT
|     dir3
|     |     dir2
|     |     file1
|     |     file2
|     dir1
file1
file2
file3
file4

DATA SET 2:
ROOT
file1
file2

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ROOT
mysStack.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;
}
}
}
}
}