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マルチパラダイム時代におけるデータ構造 第9回 ー インタフェース指向もすごいよ

 この記事は、「マルチパラダイム時代におけるデータ構造 第8回 ー テストも進化させよう」の続きです。前回は、実践的なプログラミングで必要となるテストについて解説しました。今回は、配列オブジェクトの実装を通じて、インタフェース指向について解説します。
 前回少しふれましたが、テストさえあれば配列オブジェクトは簡単に実装できます。何故ならば、インタフェース指向の考えを使用すると、コンスセルオブジェクトをもとに、すぐに実装できるからです。おっと、その前に、配列オブジェクトのテストを実装しておきましょう。

using System;
using DataStructure;

namespace Test
{
    //配列オブジェクト( Array )をテストする。
    class ArrayTest<T> : IDataFreeManagerTest<T>
    {
        //要素数が正しいかチェックする。
        protected override void CountCheck(
            string testName,
            IDataManager<T> target,
            string methodName,
            int initCount,
            int rightValue )
        {
            if ( target.Count != initCount )
                throw new TestException(
                    testName,
                    methodName + "メソッド実行後、" +
                    "配列オブジェクトの要素数は変化してはなりません。"
                    + Environment.NewLine +
                    "予想値:" + initCount +
                    " 実際の値:" + target.Count
                    + Environment.NewLine +
                    methodName +
                    "メソッドとCountプロパティを確認してください。" );
        }

        //指定したデータが選択可能か否か判定する。
        protected override bool CanSelect(
            IDataManager<T> target,
            int count,
            T value )
        {
            Array<T> temp = ( Array<T> ) target;
            for ( int i = 0 ; i < temp.Count ; i++ ) {
                if ( temp.Select( i ).Equals( value ) ) {
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }

        //全てのテストを実行する。
        public void AllTestExecute(
            Func<Array<T>> initFunc,
            T one,
            T two,
            T selectRightValue )
        {
            this.OneDataLifeCycleTest( initFunc(), one );
            this.TwoDataLifeCycleTest( initFunc(), one, two );
            this.OneDataLifeCycleToIndexTest( initFunc(), one );
            this.TwoDataLifeCycleToIndexTest( initFunc(), one, two );
        }
    }
}

テストに配列オブジェクトの特徴が表れています。配列オブジェクトいうのは、指定した数のデータを管理するオブジェクトです。コンスセルオブジェクトとは違い、個数は常に同じです。プログラミングは、予め必要な個数が想定できる時があり、その場合に配列オブジェクトを使用します。
 配列オブジェクトの実装は次の通りになります・・・

using System;

namespace DataStructure
{
    //固定した数の要素を管理する配列。
    public class Array<T> : IDataFreeManager<T>
    {
        //データを格納する場所
        private IDataFreeManager<T> _elements;

        //挿入位置
        private int _insertIndex;

        //要素数を指定し、インスタンスを生成する。
        public Array( int length )
        {
            this._elements = ConsCell<T>.Create( length );
        }

        //インスタンスの文字列表現を取得する。
        public override string ToString( )
        {
            return this._elements.ToString();
        }

        //要素の数を返す。
        public int Count
        {
            get { return this._elements.Count; }
        }

        //最初のデータを選択する。
        public T Select( )
        {
            return this._elements.Select();
        }

        //指定位置のデータを選択する。
        public T Select( int index )
        {
            return this._elements.Select( index );
        }

        //最後尾へデータを追加する。
        public void Insert( T value )
        {
            this._elements.Update( value, this.Count - 1 );
            ++this._insertIndex;
        }

        //指定位置へデータを発生させる。
        public void Insert( T value, int index )
        {
            this._elements.Update( value, index );
        }

        //指定位置のデータを更新する。
        public void Update( T newValue, int index )
        {
            this._elements.Update( newValue, index );
        }

        //最後尾のデータを消滅する。
        public void Delete( )
        {
            this._elements.Update( default( T ), this.Count - 1 );
        }

        //指定位置のデータを消滅する。
        public void Delete( int index )
        {
            this._elements.Update( default( T ), index );
        }
    }
}

まだ不完全ですがほとんど出来上がっています。後は配列オブジェクトの特性を反映するだけです。このコードをもとに、配列オブジェクトを肉付けしていきます。
 改めて説明すると、インタフェース指向とは、インタフェースの組み合わせでプログラミングする考え方です。もちろん厳密に描くと奥が深く、もっと複雑なのですが、このぐらいが導入としてはよいと思います。私の経験上、いきなり細かいことを覚えようとする人は、結果として学習が進まないと思います。イメージをつかんで、それをもとに細かい部分を学習していく方が効果的だというのが持論です。私は「 1 + 1 = 2 」の原理まで気にする人間ですが、いきなり細かい部分を暗記しようとは思いません。受験勉強ではなく、知識を有効に活用するには、明確なイメージを持たねばなりません。細かな暗記だけでは実際に使用できません。何かを学習する際には是非、大局から細かい部分へと学習してください。きっと学習効果が上がると思います。
 今回基礎部分をお見せしたのは、インタフェース指向の効果を実感してもらいたいからです。オブジェクト指向の陰に隠れて、インタフェース指向はあまり目立ちませんが、このサンプルを見ればわかるように非常に強力です。オブジェクト指向とも相性がいいので、ぜひ習得しましょう。
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