是否有经常更改的数据对象结构的设计模式？

Question

是否有经常更改的数据对象结构的设计模式？

我正在重构一个遗传算法，在这个算法中，染色体的结构(基因的数目、基因的类型和基因的边界)从一个问题变化到另一个问题。例如：

一个问题可能会使用

class Chromosome{
    double gene1;  // 0.0 < gene1 < 100.0
    double gene2;  // -7.3 < gene2 < 9.0
}

另一个问题可能会使用

class Chromosome{
    int gene1;      // 200 < gene1 < 1000
    double gene2;  // 50.0 < gene2
    double gene3;  // gene3 < -5.0
}

目前染色体的结构是硬编码的，很难针对新的问题进行修改。我正在考虑修改染色体改变的策略模式，除非有人有更好的想法。

Answer 1

如果染色体只是基因对象的集合，它们就会变得更容易处理，特别是当边界也被认为是一个对象的时候。

public class Gene
{
    public string Id { get; set; }
    public double Value { get; set; }
    public Boundary Boundary { get; set; }
}

public class Boundary
{
    public double? Minimum { get; set; }
    public double? Maximum { get; set; }
}

public class Chromosome
{
    public string Name { get; set; }
    public List<Gene> Genes { get; set; }
}

然后，一个新的例子染色体可以简单地提供一个必要的基因列表。

 var chromosome1 = new Chromosome
     {
        Name = "Biggie",
        Genes = new List<Gene>
                {
                  new Gene {Id = "1", Boundary = new Boundary {Minimum = 0, Maximum = 100}},
                  new Gene {Id = "2", Boundary = new Boundary {Minimum = -7.3, Maximum = 9}}
                }
     };

 var chromosome2 = new Chromosome
      {
             Name = "Fusion",
             Genes = new List<Gene>
             {
                new Gene {Id = "1", Boundary = new Boundary {Minimum = 200, Maximum = 1000}},
                new Gene {Id = "2", Boundary = new Boundary {Minimum = 50}},
                new Gene {Id = "3", Boundary = new Boundary {Maximum = -5}}
              }
      };

由于现在所有的染色体都有相同的结构，因此使染色体的生成数据驱动变得相对琐碎。染色体定义可以存储在配置文件或数据库中，并根据需要添加新的定义。每个染色体对象都可以通过一个简单的循环来填充，这个循环可以读取它包含的基因列表。

Answer 2

多亏了dbugger的帮助，我相信我有办法了。为了简单起见，我取消了ID和边界。IGene和基因类是解决方案。TestGene是一个测试实现。

public interface IGene<T>{
    //Accessors
    public T            getValue();

    public void         setValue(T value);
}

public class Gene<T> implements IGene<T> {
    //Attributes
    T           _value;

    //Accessors
    public T            getValue(){ return this._value;}

    public void         setValue(T value){  this._value = value; }
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class TestGene {
    public enum EnumType {VALUE1, VALUE2}

    public TestGene() {
        IGene gene;

        List<IGene> chromosome = new ArrayList();

        gene= new Gene<Double>();
        gene.setValue(1.08);
        chromosome.add(gene);

        gene = new Gene<Integer>();
        gene.setValue(3);
        chromosome.add(gene); 

        gene = new Gene<EnumType>();
        gene.setValue(EnumType.VALUE1 );
        chromosome.add(gene);   

        for (int i = 0; i < chromosome.size(); i++ ){
            System.out.println( chromosome.get(i).getValue() );
        }
    }