为一副通用纸牌设计数据结构
大家好，我是易安，今天我们来聊一道笔试题，这也是我曾经面试华为时做过的题，今天分享给大家。
题目：
如何设计一个通用的扑克牌数据结构？请解释如何继承它来实现特定的扑克游戏，以及如何继承这些数据结构来实现二十一点游戏。
建议：请先在IDE上尝试解法，然后再去看解决方案
解决方案：
首先，我们需要认识到“通用”的扑克牌可以有很多种。通用可能意味着可以用于类似扑克的游戏的标准牌组，或者甚至可以扩展到Uno或棒球卡。
实现特定的扑克牌游戏
假设这个牌组是一个标准的52张牌组，就像你在二十一点或扑克游戏中看到的那样。如果是这样，设计可能看起来像这样：
这里的结构很清晰：一副牌包含四种花色和13张牌。每张牌的数字值从1到13。如果您考虑一下扑克牌游戏，不同的游戏有不同的发牌和回收牌的方式。因此，我们可以在“Deck”类中有一组抽象方法，以允许子类实现其自己的发牌方式。我画的类图在这里：
Java版本：
这里只是写了大概的流程节点，关键需要你自己补充
要设计一个通用的扑克牌数据结构，可以考虑使用以下类来表示扑克牌：
public class Card {
private final Suit suit; // 花色
private final Rank rank; // 点数
public Card(Suit suit, Rank rank) {
this.suit = suit;
this.rank = rank;
}
// Getter and Setter methods
@Override
public String toString() {
return rank + " of " + suit;
}
}
public enum Suit {
CLUBS, DIAMONDS, HEARTS, SPADES;
}
public enum Rank {
ACE, TWO, THREE, FOUR, FIVE, SIX, SEVEN, EIGHT, NINE, TEN, JACK, QUEEN, KING;
}
Card类有两个实例变量：suit和rank，分别表示花色和点数。Suit和Rank分别是枚举类型，用于限定花色和点数的范围。通过这个类，我们可以轻松地创建一副扑克牌。
为了实现特定的扑克游戏，可以创建一个继承自Card的类，来表示具有特殊规则的游戏中的牌。例如，在五十二张牌的德州扑克中，有四种花色和十三种点数，但是在游戏中，有一张叫做“大王”的牌，它并不属于上述任何一种花色或点数。可以创建一个TexasHoldemCard类，继承自Card类，并添加一个名为isJoker()的方法，用于判断该牌是否为“大王”。
public class TexasHoldemCard extends Card {
private boolean isJoker;
public TexasHoldemCard(Suit suit, Rank rank) {
super(suit, rank);
this.isJoker = false;
}
public boolean isJoker() {
return isJoker;
}
public void setJoker(boolean joker) {
isJoker = joker;
}
}
在TexasHoldemCard类中，添加了一个名为isJoker()的方法，用于判断该牌是否为“大王”。如果是“大王”，则返回true；否则返回false。
为了实现二十一点游戏，可以创建一个名为Blackjack的类，继承自Card类，用于表示二十一点游戏中的牌。在二十一点游戏中，每张牌都有一个点数，其中A牌可以表示1或11点，而J、Q、K牌都表示10点。因此，在Blackjack类中，需要添加一个名为getValue()的方法，用于返回该牌的点数。
public class BlackjackCard extends Card {
public BlackjackCard(Suit suit, Rank rank) {
super(suit, rank);
}
public int getValue() {
switch (rank) {
case TWO:
return 2;
case THREE:
return 3;
case FOUR:
return 4;
case FIVE:
return 5;
case SIX:
return 6;
case SEVEN:
return 7;
case EIGHT:
return 8;
case NINE:
return 9;
case TEN:
case JACK:
case QUEEN:
case KING:
return 10;
case ACE:
return 1; // A牌默认为1点
default:
throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + rank);
}
}
}
在BlackjackCard类中，添加了一个名为getValue()的方法，用于返回该牌的点数。在此方法中，使用了一个switch语句，根据不同的点数返回不同的点数值。需要注意的是，A牌的点数可以为1或11，但是在此方法中默认为1。
现在，我们已经设计了通用的扑克牌数据结构，并且使用继承的方式，实现了特定的扑克游戏和二十一点游戏。下面是一个简单的例子，展示如何使用上述代码：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Card card = new Card(Suit.HEARTS, Rank.ACE);
System.out.println(card); // Output: ACE of HEARTS
TexasHoldemCard joker = new TexasHoldemCard(Suit.CLUBS, Rank.ACE);
joker.setJoker(true);
System.out.println(joker.isJoker()); // Output: true
BlackjackCard king = new BlackjackCard(Suit.SPADES, Rank.KING);
System.out.println(king.getValue()); // Output: 10
}
}
在上述代码中，首先创建了一个普通的扑克牌对象，然后创建了一个继承自Card的TexasHoldemCard对象，该对象被标记为“大王”，最后创建了一个继承自Card的BlackjackCard对象，表示一张K牌，其点数为10。
运行该程序，输出结果为:
ACE of HEARTS
true
10
这表明我们成功地创建了一个通用的扑克牌数据结构，并使用继承的方式，实现了特定的扑克游戏和二十一点游戏。
完整代码如下：
public class Card {
private final Suit suit; // 花色
private final Rank rank; // 点数
public Card(Suit suit, Rank rank) {
this.suit = suit;
this.rank = rank;
}
public Suit getSuit() {
return suit;
}
public Rank getRank() {
return rank;
}
@Override
public String toString() {
return rank + " of " + suit;
}
}
enum Suit {
CLUBS, DIAMONDS, HEARTS, SPADES;
}
enum Rank {
ACE, TWO, THREE, FOUR, FIVE, SIX, SEVEN, EIGHT, NINE, TEN, JACK, QUEEN, KING;
}
public class TexasHoldemCard extends Card {
private boolean isJoker;
public TexasHoldemCard(Suit suit, Rank rank) {
super(suit, rank);
this.isJoker = false;
}
public boolean isJoker() {
return isJoker;
}
public void setJoker(boolean joker) {
isJoker = joker;
}
}
public class BlackjackCard extends Card {
public BlackjackCard(Suit suit, Rank rank) {
super(suit, rank);
}
public int getValue() {
switch (rank) {
case TWO:
return 2;
case THREE:
return 3;
case FOUR:
return 4;
case FIVE:
return 5;
case SIX:
return 6;
case SEVEN:
return 7;
case EIGHT:
return 8;
case NINE:
return 9;
case TEN:
case JACK:
case QUEEN:
case KING:
return 10;
case ACE:
return 1; // A牌默认为1点
default:
throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + rank);
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Card card = new Card(Suit.HEARTS, Rank.ACE);
System.out.println(card); // Output: ACE of HEARTS
TexasHoldemCard joker = new TexasHoldemCard(Suit.CLUBS, Rank.ACE);
joker.setJoker(true);
System.out.println(joker.isJoker()); // Output: true
BlackjackCard king = new BlackjackCard(Suit.SPADES, Rank.KING);
System.out.println(king.getValue()); // Output: 10
}
}
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