如何为工厂设计添加随机特征？

Question

我正在为我的公司开展一个内部项目，该项目的一部分是能够在工厂设计中生成各种“数学问题”。

• 要产生问题，必须指定工厂的难度级别。
• 每个ProblemFactory 都包含抽象方法，例如ConfigureXLevels 和Generate。
• 提供Random 变量。
• 包含一个字典，其中包含可用级别（key:=Levels、value:=IConfiguration，其工作方式类似于对生成问题有用的对象容器（例如二进制表和时间表都需要两个 Bound 对象）。李>

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public abstract class ProblemFactory
{
    private IDictionary<Levels, IConfiguration> Configurations = new Dictionary<Levels, IConfiguration>();
    protected Random Random = new Random();

    public ProblemFactory() {
        LoadLevels();
    }

    protected abstract Problem Generate();
    protected abstract IConfiguration ConfigureEasyLevel();
    protected abstract IConfiguration ConfigureMediumLevel();
    protected abstract IConfiguration ConfigureHardLevel();

    private void LoadLevels() {
            Configurations.Add(Levels.Easy, ConfigureEasyLevel();
            Configurations.Add(Levels.Medium, ConfigureMediumLevel();
            Configurations.Add(Levels.Hard, ConfigureHardLevel();
    }
} 

这是一个关于创建加法问题的具体类，检查我如何从抽象 ProblemFactory 覆盖一些 ConfigureXLevel 并返回IConfiguration。

public class AdditionProblemFactory : ProblemFactory
{
    public override Problem Generate() {
        int x = //.. x must receive a random number according to the configuration selected for the level
        int y =  //.. 
        Operators op = Operator.Addition

        return BinaryProblem.CreateProblem(x, y, op);
    }

    protected override IConfiguration ConfigureEasyLevel() {
        // the same of ConfigureMediumLevel() but with others values
    }

    protected override IConfiguration ConfigureMediumLevel() {
        BinaryProblemConfiguration configuration = new BinaryProblemConfiguration();
        configuration.Bound1 = new Bound<int>(100, 1000);
        configuration.Bound2 = new Bound<int>(10, 100);

        return configuration;
    }

    protected override IConfiguration ConfigureHardLevel() {
        // the same of ConfigureMediumLevel() but with others values
    }
}

public class BinaryProblemConfiguration : IConfiguration
{
    public Bound<int> Bound1 { get; set; }  //Bounds for Number1 of a binary problem
    public Bound<int> Bound2 { get; set; } // Bounds…    Number2  …
}

问题在AdditionProblemFactory和TimesTablesProblemFactory的Generate method中，x, y应该根据Level IConfiguration接收随机数。

Bound 类包含 Min 和 Max 值。比如我选择Levels.Medium，我一定会收到Number1和Number2中特定范围或绑定的问题（Number 1 + Number 2 = X）

    AdditionProblemFactory factory = new AdditionProblemFactory();
    BinaryProblem problem = (BinaryProblem)factory.Generate(Levels.Medium);

这是我不知道我应该在设计中修改什么的部分。 Random 在 ProblemFactory 上，但最好将变量移动到 IConfiguration 并在那里生成数字。

如果您喜欢下载它。别担心，它这么小。 http://www.mediafire.com/?z5j9hu1szpuu2u5

Answer 1

通过进行一些重构，我建议创建以下类层次结构：

public interface IConfiguration
{
     Bound<int> Bound1 { get; }
     Bound<int> Bound2 { get; }
}

public class EasyLevelConfiguration : IConfiguration
{
    public Bound<int> Bound1
    {
        get { return new Bound<int>(100, 1000); }
    }

    public Bound<int> Bound2
    {
        get { return new Bound<int>(10, 100); }
    }   
}

并按如下方式更改您的 ProblemGeneratorFactory 的实现：

public override Problem Generate(IConfiguration configuration)
{
    int x = this.Random.Next(configuration.Bound1.Max); //use value from configuration
    int y = this.Random.Next(configuration.Bound2.Min); //use value from configuration
    Operators op = Operator.Addition
    return BinaryProblem.CreateProblem(x, y, op);
}

或者，您可以在 ProblemFactory 的构造函数中提供各种 IConfiguration 对象，并为各种配置提供不同的实例。

Answer 2

我将从重构工厂类开始。每个难度级别都有一个类：EasyProblemFactory、MediumProblemFactory 和 DifficultProblemFactory。允许他们从一个通用接口继承

interface IProblemFactory
{
    Problem Create();
}

那么 ProblemFactory 的每个实现都可以有它自己的特定属性

class EasyProblemFactory
{
    Problem Create()
    {
        return new Problem(...);
    }

    public int X;
    public int Y;
}

class MediumProblemFactory
{
    Problem Create()
    {
        return new Problem(...);
    }

    public Bound<int> Range;
}
...

现在是配置每个工厂的问题，独立于其他类型的工厂，具体取决于工厂的实例化方式以及您使用的 IoC 容器（如果有）将决定您如何配置工厂。

另一种选择是用命令对象替换工厂对象并将命令链接在一起。例如加、减、乘、除的命令。然后将这些命令链接在一起以构建问题。您甚至可以为指数、pi、对数函数创建命令。