25장 동일 목적 알고리즘의 선택 적용 문제(Strategy 패턴)

• 문제 사례 설명
정렬을 하기 위한 알고리즘 여러 가지가 준비되어 있다.
여러 알고리즘 중에서 원하는 알고리즘을 선택해서 적용하는 것이 쉽도록 만들어주기 위한 설계 구조는 어떤 것이 바람직할까? 추가 개발된 알고리즘도 쉽게 반영할 수 있는 형태여야 할 것이다.
• 다양한 접근 방법 및 STRATEGY 패턴
• 기본적인 방법: 분기문에 의한 알고리즘 선택 적용 방식
[소스 25-1] 정수 배열 클래스 자체적으로 여러 정렬 알고리즘 중 선택, 적용 가능하도록 만든 소스

// basic.c #include <iostream> #include <stdlib.h> using namespace std;   #define DEFAULT_MAX_ITEMS 100 #define BUBBLE_SORT_ALGORITHM 1 #define QUICK_SORT_ALGORITHM 2   class IntegerArray { public: IntegerArray(int numOfItems = DEFAULT_MAX_ITEMS) { pData_ = new int[numOfItems]; numOfItems_ = numOfItems; }   void CreateData() { for (int i = 0; i < numOfItems_; i++) { pData_[i] = rand() % 32768; } }   void Sort(int algorithmType) { switch (algorithmType) { case BUBBLE_SORT_ALGORITHM: BubbleSort(); break; case QUICK_SORT_ALGORITHM: QuickSort(); break; default: cout << "No Match Sort Algorithm" << endl; } } protected: void BubbleSort() { cout << "Bubble Sort Algorithm" << endl; }   void QuickSort() { cout << "Quick Sort Algorithm" << endl; } private: int numOfItems_; int* pData_; };   void main() { IntegerArray a(10); a.CreateData(); a.Sort(QUICK_SORT_ALGORITHM); }

이런 방식을 적용하게 되면 새로운 종류의 알고리즘이 개발되었을 때 이를 추가 적용하기가 힘들어진다는 문제를 발견하게 될 것이다.
• 패턴 활용 방식: STRATEGY 패턴
24장에서 살펴보았듯이 객체지향 설계에서 새로운 것을 쉽게 추가할 수 있게 만들어줄 수 있는 대표적인 방법은 클래스 상속 구조를 이용하는 것이었다. 이같은 클래스 상속의 특성을 주어진 문제에 적용해보면 [그림 25-1]과 같은 형태의 클래스 구조를 설계할 수 있을 것이다.





[그림 25-1]의 클래스 구조를 이용하게 되면, 여러 종류의 알고리즘 중 원하는 알고리즘을 선택해서 적용하는 것이 가능할 뿐만 아니라 새로운 종류의 알고리즘이 개발되더라도 기존의 소스코드를 수정하지 않고 이를 적용할 수 있는 장점이 있는데, 이와 같은 클래스 구조를 Stretegy 패턴이라고 한다.
• 샘플 코드
[소스 25-2] 동일 목적의 정렬 알고리즘에 대해 선택, 적용이 용이하도록 Strategy 패턴을 적용

// strategy.c #include <iostream> #include <stdlib.h> using namespace std;   #define DEFAULT_MAX_ITEMS 100   class SortAlgorithm { public: static SortAlgorithm* CreateInstance() { return 0; } virtual void Sort(int numOfItems, int* pArray) = 0; protected: SortAlgorithm(){} };   class BubbleSort : public SortAlgorithm { public: static BubbleSort* CreateInstance() { if (pInstance_ == 0) pInstance_ = new BubbleSort;   return pInstance_; } virtual void Sort(int numOfItems, int* pArray) { cout << "Bubble Sort Algorithm" << endl; } protected: BubbleSort() {   } private: static BubbleSort* pInstance_; }; BubbleSort* BubbleSort::pInstance_ = 0;   class QuickSort : public SortAlgorithm { public: static QuickSort* CreateInstance() { if (pInstance_ == 0) pInstance_ = new QuickSort;   return pInstance_; } virtual void Sort(int numOfItems, int* pArray) { cout << "QuickSort Algorithm" << endl; } protected: QuickSort() {   } private: static QuickSort* pInstance_; }; QuickSort* QuickSort::pInstance_ = 0;   class IntegerArray { public: IntegerArray(int numOfItems = DEFAULT_MAX_ITEMS) { pData_ = new int[numOfItems]; numOfItems_ = numOfItems; // default algorithm pSortAlgorithm_ = BubbleSort::CreateInstance(); }   void CreateData() { for (int i = 0; i < numOfItems_; i++) pData_[i] = rand() % 32768; }   void PrintOut() { for (int i = 0; i < numOfItems_; i++) cout << pData_[i] << " ";   cout << endl; }   void SetSortAlgorithm(SortAlgorithm* pNewAlgorithm) { pSortAlgorithm_ = pNewAlgorithm; }   void Sort() { pSortAlgorithm_->Sort(numOfItems_, pData_); } private: int* pData_; int numOfItems_; SortAlgorithm* pSortAlgorithm_; };   void main() { IntegerArray a(10); a.CreateData(); a.Sort(); QuickSort* pQuickSort = QuickSort::CreateInstance(); a.SetSortAlgorithm(pQuickSort); a.Sort(); }

• 구현 관련 사항
• STRATEGY 패턴 정리