Clever Geek Handbook

もしそうなら、3つで迷子にならないでください。分岐条件のリファクタリング

インターネットでは、条件式を単純化するための手法に関する多くの説明を見つけることができます（たとえば、ここ）。私の練習では、ネストされた条件の境界演算子置換と条件付き連結の組み合わせを使用することがあります。通常、独立した条件と実行された式の数が、さまざまな方法で組み合わされたブランチの数よりも著しく少ない場合に、良い結果が得られます。コードはC＃になりますが、手順はif / else構文をサポートするすべての言語で同じです。



画像



与えられた



IUnit インターフェイスがあります。



IUnit 
public interface IUnit
{
    string Description { get; }
}


そして、その実装ピースとクラスター。



ピース 
public class Piece : IUnit
{
    public string Description { get; }

    public Piece(string description) =>
        Description = description;

    public override bool Equals(object obj) =>
        Equals(obj as Piece);

    public bool Equals(Piece piece) =>
        piece != null &&
        piece.Description.Equals(Description);

    public override int GetHashCode()
    {
        unchecked
        {
            var hash = 17;
            foreach (var c in Description)
                hash = 23 * hash + c.GetHashCode();

            return hash;
        }
    }
}


集まる 
public class Cluster : IUnit
{
    private readonly IReadOnlyList<Piece> pieces;

    public IEnumerable<Piece> Pieces => pieces;

    public string Description { get; }

    public Cluster(IEnumerable<Piece> pieces)
    {
        if (!pieces.Any())
            throw new ArgumentException();

        if (pieces.Select(unit => unit.Description).Distinct().Count() > 1)
            throw new ArgumentException();

        this.pieces = pieces.ToArray();
        Description = this.pieces[0].Description;
    }

    public Cluster(IEnumerable<Cluster> clusters)
        : this(clusters.SelectMany(cluster => cluster.Pieces))
    {
    }

    public override bool Equals(object obj) =>
        Equals(obj as Cluster);

    public bool Equals(Cluster cluster) =>
        cluster != null &&
        cluster.Description.Equals(Description) &&
        cluster.pieces.Count == pieces.Count;

    public override int GetHashCode()
    {
        unchecked
        {
            var hash = 17;
            foreach (var c in Description)
                hash = 23 * hash + c.GetHashCode();
            hash = 23 * hash + pieces.Count.GetHashCode();

            return hash;
        }
    }
}


IUnitコレクションを処理し、互換性のあるクラスターシーケンスを単一のアイテムにマージ するMergeClustersクラスもあります。クラスの動作は、テストによって検証されます。



MergeClusters 
public class MergeClusters
{
    private readonly List<Cluster> buffer = new List<Cluster>();
    private List<IUnit> merged;
    private readonly IReadOnlyList<IUnit> units;

    public IEnumerable<IUnit> Result
    {
        get
        {
            if (merged != null)
                return merged;

            merged = new List<IUnit>();
            Merge();

            return merged;
        }
    }

    public MergeClusters(IEnumerable<IUnit> units)
    {
        this.units = units.ToArray();
    }

    private void Merge()
    {
        Seed();

        for (var i = 1; i < units.Count; i++)
            MergeNeighbors(units[i - 1], units[i]);

        Flush();
    }

    private void Seed()
    {
        if (units[0] is Cluster)
            buffer.Add((Cluster)units[0]);
        else
            merged.Add(units[0]);
    }

    private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
    {
        if (prev is Cluster)
        {
            if (next is Cluster)
            {
                if (!prev.Description.Equals(next.Description))
                {
                    Flush();
                }

                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            else
            {
                Flush();
                merged.Add(next);
            }
        }
        else
        {
            if (next is Cluster)
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            else
            {
                merged.Add(next);
            }
        }
    }

    private void Flush()
    {
        if (!buffer.Any())
            return;

        merged.Add(new Cluster(buffer));
        buffer.Clear();
    }
}


MergeClustersTests 
[Fact]
public void Result_WhenUnitsStartWithNonclusterAndEndWithCluster_IsCorrect()
{
    // Arrange
    IUnit[] units = new IUnit[]
    {
        new Piece("some description"),
        new Piece("some description"),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
    };

    MergeClusters sut = new MergeClusters(units);

    // Act
    IEnumerable<IUnit> actual = sut.Result;

    // Assert
    IUnit[] expected = new IUnit[]
    {
        new Piece("some description"),
        new Piece("some description"),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
    };

    actual.Should().BeEquivalentTo(expected);
}

[Fact]
public void Result_WhenUnitsStartWithClusterAndEndWithCluster_IsCorrect()
{
    // Arrange
    IUnit[] units = new IUnit[]
    {
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
    };

    MergeClusters sut = new MergeClusters(units);

    // Act
    IEnumerable<IUnit> actual = sut.Result;

    // Assert
    IUnit[] expected = new IUnit[]
    {
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
    };

    actual.Should().BeEquivalentTo(expected);
}

[Fact]
public void Result_WhenUnitsStartWithClusterAndEndWithNoncluster_IsCorrect()
{
    // Arrange
    IUnit[] units = new IUnit[]
    {
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
    };

    MergeClusters sut = new MergeClusters(units);

    // Act
    IEnumerable<IUnit> actual = sut.Result;

    // Assert
    IUnit[] expected = new IUnit[]
    {
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
    };

    actual.Should().BeEquivalentTo(expected);
}

[Fact]
public void Result_WhenUnitsStartWithNonclusterAndEndWithNoncluster_IsCorrect()
{
    // Arrange
    IUnit[] units = new IUnit[]
    {
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
    };

    MergeClusters sut = new MergeClusters(units);

    // Act
    IEnumerable<IUnit> actual = sut.Result;

    // Assert
    IUnit[] expected = new IUnit[]
    {
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
    };

    actual.Should().BeEquivalentTo(expected);
}


メソッドvoidMergeNeighbors（IUnit、IUnit）クラスMergeClustersに関心があります。 



private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
            }

            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    else
    {
        if (next is Cluster)
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}


正しく動作する一方で、表現力を高め、可能であればコードメトリックを改善したいと思います。VisualStudioコミュニティの一部である[分析]> [コードメトリックの計算]ツールを使用してメトリックを計算します。最初は、次のことを意味します。 



Configuration: Debug
Member: MergeNeighbors(IUnit, IUnit) : void
Maintainability Index: 64
Cyclomatic Complexity: 5
Class Coupling: 4
Lines of Source code: 32
Lines of Executable code: 10


一般的な場合、以下に説明するアプローチは、美しい結果を保証するものではありません。



その機会のためのひげを生やした冗談
＃392487

最近、ボトルで船を作る方法を教えられました。ケイ酸塩の接着剤がボトルに注がれ、たわごとと振とうされます。それはあらゆる種類の奇妙なこと、時には船であることが判明しました。

©bash.org



リファクタリング



ステップ1



同じネストレベルの条件の各チェーンがelseブロックで終了することを確認します。それ以外の場合は、空のelseブロックを追加します。



結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
            }
            else
            {

            }

            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    else
    {
        if (next is Cluster)
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}


ステップ2



式が条件付きブロックと同じネストレベルに存在する場合、各式を各条件付きブロックにラップします。式がブロックの前にある場合は、ブロックの先頭に追加します。それ以外の場合は、最後に追加します。各ネストレベルで、条件付きブロックが他の条件付きブロックにのみ隣接するまで繰り返します。



結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            else
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
        }
        else
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    else
    {
        if (next is Cluster)
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}


ステップ3



各ネストレベルで、各ifブロックについて、残りの条件チェーンを切り取り、最初のifの式と反対の式で新しいifブロックを作成し、切り取ったチェーンを新しいブロック内に配置して、最初のelseワードを削除します。他になくなるまで繰り返します。



結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            if (prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                {
                    buffer.Add((Cluster)next);
                }
            }
        }
        if (!(next is Cluster))
        {
            {
                Flush();
                merged.Add(next);
            }
        }
    }
    if (!(prev is Cluster))
    {
        {
            if (next is Cluster)
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            if (!(next is Cluster))
            {
                {
                    merged.Add(next);
                }
            }
        }
    }
}


ステップ4



ブロックを「折りたたむ」。



結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            if (prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
        }
        if (!(next is Cluster))
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    if (!(prev is Cluster))
    {
        if (next is Cluster)
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        if (!(next is Cluster))
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}


ステップ5



ネストされた ブロックを持たない各ifブロックの条件に、&&演算子を使用して、すべての親ifブロックの条件を追加します。



結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
            {
                Flush();
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            if (prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
        }
        if (!(next is Cluster) && prev is Cluster)
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    if (!(prev is Cluster))
    {
        if (next is Cluster && !(prev is Cluster))
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        if (!(next is Cluster) && !(prev is Cluster))
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}


ステップ6



ネストされたブロックがない ブロックの場合にのみ残し、コード内での出現順序を維持します。



結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        Flush();
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (!(next is Cluster) && prev is Cluster)
    {
        Flush();
        merged.Add(next);
    }
    if (next is Cluster && !(prev is Cluster))
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (!(next is Cluster) && !(prev is Cluster))
    {
        merged.Add(next);
    }
}


ステップ7



一意の式ごとに、コードに出現する順序で、それらを含むブロックを書き出します。同時に、ブロック内の他の式は無視します。



結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        Flush();
    }
    if (!(next is Cluster) && prev is Cluster)
    {
        Flush();
    }

    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (next is Cluster && !(prev is Cluster))
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }

    if (!(next is Cluster) && prev is Cluster)
    {
        merged.Add(next);
    }
    if (!(next is Cluster) && !(prev is Cluster))
    {
        merged.Add(next);
    }
}


ステップ8



|| 演算子を条件に適用することにより、同じ式のブロックを結合します。..。

結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster ||
        !(next is Cluster) && prev is Cluster)
    {
        Flush();
    }

    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster ||
        prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster ||
        next is Cluster && !(prev is Cluster))
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }

    if (!(next is Cluster) && prev is Cluster ||
        !(next is Cluster) && !(prev is Cluster))
    {
        merged.Add(next);
    }
}


ステップ9



ブール代数 の規則を使用して条件式を単純化します。



結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster && !(next is Cluster && prev.Description.Equals(next.Description)))
    {
        Flush();
    }

    if (next is Cluster)
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }

    if (!(next is Cluster))
    {
        merged.Add(next);
    }
}


ステップ10



ファイルでまっすぐにします。



結果 
private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (IsEndOfCompatibleClusterSequence(prev, next))
        Flush();

    if (next is Cluster)
        buffer.Add((Cluster)next);
    else
        merged.Add(next);
}

private static bool IsEndOfCompatibleClusterSequence(IUnit prev, IUnit next) =>
    prev is Cluster && !(next is Cluster && prev.Description.Equals(next.Description));


合計



リファクタリング後のメソッドは次のようになります。 



private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (IsEndOfCompatibleClusterSequence(prev, next))
        Flush();

    if (next is Cluster)
        buffer.Add((Cluster)next);
    else
        merged.Add(next);
}


そして、メトリックは次のようになります。 



Configuration: Debug
Member: MergeNeighbors(IUnit, IUnit) : void
Maintainability Index: 82
Cyclomatic Complexity: 3
Class Coupling: 3
Lines of Source code: 10
Lines of Executable code: 2


メトリックが大幅に改善され、コードがはるかに短く、表現力が向上しました。しかし、このアプローチの最も注目すべき点は、私個人としては、これです。誰かがメソッドが最終バージョンのように見えるはずであることがすぐにわかり、誰かが最初の実装のみを記述できますが、少なくともいくつかの定式化があります。純粋に機械的なアクション（最後のステップを除いて）の助けを借りて、正しい動作を行うことで、最も簡潔で視覚的な形式にすることができます。



PS 出版物に記載されているアルゴリズムに発展したすべての知識は、15年以上前に学校で著者によって取得されました。彼は子供たちに通常の教育の基礎を与えてくれる熱心な教師たちに深い感謝の意を表します。Tatyana Alekseevna、Natalya Pavlovna、突然これを読んでいるなら、どうもありがとう！


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