用图数据结构实现状态模式

Question

我目前正在尝试实现一个大约有10个州的应用程序。不像传统的状态模式，从一个状态到另一个状态只有一个链接，我希望它更像一个有向图，一个状态可以有多个边到不同的状态。

示例:我有状态1-10(顶点)。-是边。这些可以是可能的状态转换。

1- 2,1 - 3,1 -62 - 3、2 - 93 - 54 - 35-2, 5-3, 5-46- 3,6 -4,6- 7,6 -9…等等

每个状态都是类，每个边(-)是方法。例如:

Class State1 { public void goToState2() ; public void goToState3() ; public void goToState6() ; }

Class State2 { public void goToState3() ; public void goToState9() ; }…

我可以想到反射和一堆开关语句来解决这个问题，但我认为我也可以应用状态模式或提出一个更优雅的解决方案，但我绝对卡住了。

任何帮助或指导将不胜感激!

Answer 1

由于涉及到状态转移图，因此需要保持邻接关系并定义转移标准。该标准可以对所有节点通用(例如，从一个节点到另一个节点的转换由转换成本决定)，也可以为每个节点定制(例如，在某些节点上的转换基于成本，而在其他节点上的转换基于节点类型)。

class ExecutionParameters;
class IState;
using SPState = std::shared_ptr<IState>;
using SPStates = std::list<SPState>;
class _declspec(novtable) IState
{
public:
    virtual void Execute(Context& context, const ExecutionParameters& params) = 0;
    virtual SPStates GetAdjacentStates() const noexcept = 0;
};
class _declspec(novtable) ITransitionCriteria
{
public:
    virtual SPState ComputeNextState() const = 0;
};
class CostBasedTransition : public ITransitionCriteria
{
public:
    SPState ComputeNextState() const override
    {
         // Find min transition cost adjacent node
    }
};
using SPTransitionCriteria = std::shared_ptr<ITransitionCriteria>;
class StateNode : public IState
{
public:
    StateNode(int id, SPTransitionCriteria spTransitionCriteria) :m_id(id), m_spTransitionCriteria(spTransitionCriteria)
    {}
    StateNode(int id) :StateNode(id, nullptr)//Choose default transition criteria//)
    {}
    void Execute(Context& context, const ExecutionParameters& params) override
    {
        // Perform action
        // Update context state
        context.SetState(m_spTransitionCriteria->GetNextState());
    }
    SPStates GetAdjacentStates() const noexcept
    {
        return m_spAdjacentStates;
    }
    void AddAjacentState(SPState spState)
    {
    }
    void RemoveAjacentState(int stateId)
    {
    }
private:
    int m_id;
    SPStates m_spAdjacentStates;
    SPTransitionCriteria m_spTransitionCriteria;
};
class Context
{
public:
    void Execute(const ExecutionParameters& params)
    {
        m_spState->Execute(*this, params);
    }
    void SetState(SPState& spState)
    {
        m_spState = spState;
    }
private:
    SPState m_spState;
};