在java中通过继承为不同的实现重用算法逻辑

我正在尝试用java实现图形数据结构。 以下是课程：

interface Graph<N,E> {
    addNode(N nodeData);
    createEdge(N src, N dest, E edgeData);
    //and many more api methods
}

class GenericGraph<N,E> implements Graph<N,E> {

    Set<Node<N,E>> vertices;

    static class Node<N,E> {
        private N node;
        private Set<Edge<N, E>> adjacencyList;

        // getters and setters
    }

    static class Edge<N, E> {

        private E edgeData;
        private Node<N, E> src;
        private Node<N, E> dest;

        // getters and setters
    }

    //******** API methods implementation*********

    Node<N, E> findNode(N nodeData) {
        Node<N, E> node = new Node<>(nodeData);
        if (vertices.contains(node)) {
            for (Node<N, E> tempNode : vertices) {
                if (Objects.equals(tempNode, node)) {
                    node = tempNode;
                    return node;
                }
            }
        }
        return null;
    }

    Node<N, E> createNode(N nodeData) {
        Node<N, E> node = findNode(nodeData);
        if (node == null) {
            node = new Node<>(nodeData);
            vertices.add(node);
        }
        return node;
    }

    @Override
    public void addNode(N nodeData) {
        createNode(nodeData);
    }

    // other api methods
}

GenericGraph api方法使用类节点和边来实现

到目前为止，一切都很顺利

现在我想创建一些比GenericGraph有一些额外特性的类，比如BfsGraph、DfsGraph等等

BFS algo需要为其节点提供3个额外参数：

->color 
->parent
->distance

我在想这样创建BfsGraph：

class BfsGraph<N,E> extends GenericGraph<N,E> {

    //access public,protected and default methods of GenericGraph

    private enum NodeColor {
        WHITE, GRAY, BLACK;
    }

    static class BfsNode<N,E> extends GenericGraph.Node<N,E> {
        private NodeColor color = NodeColor.WHITE;
        private Integer distance = Integer.MAX_VALUE;
        private Node<N, E> parent;

        BfsNode(N node) {
            super(node);
        }
    }
}

BfsGraph类扩展了GenericGraph{
//访问GenericGraph的公共、受保护和默认方法
私有枚举节点颜色{
白色、灰色、黑色；
}
静态类BfsNode扩展了GenericGraph.Node{
私有NodeColor color=NodeColor.WHITE；
私有整数距离=Integer.MAX_值；
私有节点父节点；
BfsNode（N节点）{
超级节点；
}
}
}

这个设计的问题是，我必须从GenericGraph复制每个方法，并根据自己的需要在BfsGraph中重新实现（节点将更改为BfsNode）

在将来，如果我想做一些其他的实现，那么我再次需要复制和修改所有的方法

必须重用在GenericGraph中编写的算法/逻辑，而不是重写

---

请建议我一个新的解决方案或任何修改。

根据您的描述，听起来子类需要能够控制两件事：

• 创建的

  节点

  实例必须是

  节点

  的子类型的实例。
  • 这可以通过在

    GenericGraph

    中创建一个名为

    createNode

    的

    protected

    方法来处理，该方法仅实例化

    节点
    GenericGraph
    可以在需要
    节点
    实例时调用该方法；子类可以重写该方法以提供正确的
    节点子类型

  • 我注意到您已经有了一个

    createNode

    方法，但是除了创建节点之外，它还有其他逻辑。您应该将该方法重命名为能够捕获其全部用途的方法

• findNode

  方法需要声明为返回

  节点的相应子类型
  
  
  这可以通过使用子类override
  findNode
  来处理，但是使用override只需将其委托给超类并执行适当的强制转换，如下所示：
  
  BsfNode<N, E> findNode(N nodeData) {
      return (BsfNode<N, E>) super.findNode(nodeData);
  }
  
  BsfNode findNode（N nodeData）{
  return（BsfNode）super.findNode（nodeData）；
  }
  
  如果您有一组这样的方法，那么您可以考虑让
  GenericGraph
  实际将其节点类型作为类型参数，这样就可以通过泛型的魔力来处理，而不需要显式重写。但听起来你还没有达到那种方法值得采用的程度
  

---

（虽然

BfsGraph

听起来不正确，但请提供一个重写算法的示例，而不是从（

Generic

）

Graph

重复使用它（并且不做完全相同的事情）。（您知道您可以使用

super

限定成员访问/调用）我曾考虑在我需要的某些场景中使用继承，但这种设计看起来不正确。但您的解决方案帮助我将此设计扩展到了某种程度。所以创建BfsGraph是完全错误的解决方案。但无论如何，谢谢。

BsfNode<N, E> findNode(N nodeData) {
    return (BsfNode<N, E>) super.findNode(nodeData);
}