星系统数据结构在Qt

Star system data structure implementation in Qt

本文关键字：Qt 数据结构 系统      更新时间：2023-10-16

我正在尝试实现一个有用的数据结构来建模恒星系统。有人告诉我，树结构可能是最好的，但std和Qt都没有现成的。

到目前为止，我一直在使用类似于以下的东西来模拟带有轨道飞行器的天体：

typedef struct Body {
   /* various data*/
   QList<Body> orbiters;
} Body;

这很有用，因为它可以让我快速了解特定物体的轨道。然而，它不允许我确定，仅仅是有问题的物体，物体在绕什么轨道运行！有可能在上面添加某种"父指针"来实现这一点吗？

这里有一个简单的树实现，基于Qt对象模型（所有QObject都有能力形成树）

class Body {
public:
    // When a Body is constructed, it automatically remembers its parent
    // and adds itself to its parent's list of children.
    Body(const QString& name, Body* parent = nullptr) {
        this->m_name = name;
        this->m_parent = parent;
        if (parent != nullptr) {
            parent->m_orbiters.append(this);
        }
    }
    // When a parent is deleted, the children are automatically deleted too.
    // If you use shared pointers, you don't need this destructor.
    ~Body() {
        qDeleteAll(m_orbiters);
    }
    // Getters
    QString name() const           { return m_name;     }
    Body* parent() const           { return m_parent;   }
    QList<Body*> children() const  { return m_orbiters; }
private:
    QString m_name;
    Body* m_parent;
    QList<Body*> m_orbiters;
};

构建树：

// The sun doesn't orbit anything
Body* sun = new Body("Sun");
// The planets orbit the sun
Body* mercury = new Body("Mercury", sun);
Body* earth   = new Body("Earth",   sun);
Body* mars    = new Body("Mars",    sun);
// The moons orbit the planets
Body* moon   = new Body("Moon",   earth);
Body* phobos = new Body("Phobos", mars);
Body* deimos = new Body("Deimos", mars);

打印直接绕太阳运行的天体列表：

auto planets = sun->children();
for (Body* planet : planets) {
    qDebug() << planet->name();
}
// Output:
//  "Mercury"
//  "Earth"
//  "Mars"

删除树：

// The sun's destructor deletes the planets;
// the planets' destructor deletes the moons
delete sun;

顺便说一句，听起来你对数据结构和指针没有太多经验。我建议你读一本关于这两个主题的好教程/书——你的C++生活会因此变得容易得多。

QObject基于层次结构：从该链接引用

QObjects在对象树中组织自己。当您创建一个以另一个对象为父对象的QObject时，该对象将自动将自己添加到父对象的children（）列表中。父对象拥有对象的所有权；即它将自动删除其析构函数中的子项。您可以按名称查找对象，也可以选择使用findChild（）或findChildren（）键入。

然后我建议更改您的类，从QObject:继承

class Body : public QObject {
Q_OBJECT
public:
    Body(QString name, QObject *parent = 0) : QObject(parent) {
      setObjectName(name);
   }
   /* keep orbiters in children(), find them by name */
   /* parent() give you the relation you're missing now... */
   ...
};

更改后，您将获得良好的对象系统的所有好处，以及通过信号/插槽进行高级通信等好处。

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