👩🏼‍🏫 🌓 ❓ Não se perca em três se's. Refatorando condições de ramificação 🛀🏻 ☝🏾 👲

Na Internet, você pode encontrar muitas descrições de técnicas para simplificar expressões condicionais (por exemplo, aqui ). Na minha prática, às vezes uso uma combinação de substituição de operador de limite de condicionais aninhados e concatenação condicional . Geralmente dá um bom resultado quando o número de condições independentes e expressões executadas é visivelmente menor do que o número de ramificações em que são combinadas de maneiras diferentes. O código estará em C #, mas as etapas são as mesmas para qualquer linguagem que ofereça suporte a construções if / else.

Dado

Existe uma interface IUnit .

IUnit

public interface IUnit
{
    string Description { get; }
}

E suas implementações Piece and Cluster .

Peça

public class Piece : IUnit
{
    public string Description { get; }

    public Piece(string description) =>
        Description = description;

    public override bool Equals(object obj) =>
        Equals(obj as Piece);

    public bool Equals(Piece piece) =>
        piece != null &&
        piece.Description.Equals(Description);

    public override int GetHashCode()
    {
        unchecked
        {
            var hash = 17;
            foreach (var c in Description)
                hash = 23 * hash + c.GetHashCode();

            return hash;
        }
    }
}

Grupo

public class Cluster : IUnit
{
    private readonly IReadOnlyList<Piece> pieces;

    public IEnumerable<Piece> Pieces => pieces;

    public string Description { get; }

    public Cluster(IEnumerable<Piece> pieces)
    {
        if (!pieces.Any())
            throw new ArgumentException();

        if (pieces.Select(unit => unit.Description).Distinct().Count() > 1)
            throw new ArgumentException();

        this.pieces = pieces.ToArray();
        Description = this.pieces[0].Description;
    }

    public Cluster(IEnumerable<Cluster> clusters)
        : this(clusters.SelectMany(cluster => cluster.Pieces))
    {
    }

    public override bool Equals(object obj) =>
        Equals(obj as Cluster);

    public bool Equals(Cluster cluster) =>
        cluster != null &&
        cluster.Description.Equals(Description) &&
        cluster.pieces.Count == pieces.Count;

    public override int GetHashCode()
    {
        unchecked
        {
            var hash = 17;
            foreach (var c in Description)
                hash = 23 * hash + c.GetHashCode();
            hash = 23 * hash + pieces.Count.GetHashCode();

            return hash;
        }
    }
}

Há também uma classe MergeClusters que lida com coleções IUnit e mescla sequências de Cluster compatíveis em um único item. O comportamento da classe é verificado por meio de testes.

MergeClusters

public class MergeClusters
{
    private readonly List<Cluster> buffer = new List<Cluster>();
    private List<IUnit> merged;
    private readonly IReadOnlyList<IUnit> units;

    public IEnumerable<IUnit> Result
    {
        get
        {
            if (merged != null)
                return merged;

            merged = new List<IUnit>();
            Merge();

            return merged;
        }
    }

    public MergeClusters(IEnumerable<IUnit> units)
    {
        this.units = units.ToArray();
    }

    private void Merge()
    {
        Seed();

        for (var i = 1; i < units.Count; i++)
            MergeNeighbors(units[i - 1], units[i]);

        Flush();
    }

    private void Seed()
    {
        if (units[0] is Cluster)
            buffer.Add((Cluster)units[0]);
        else
            merged.Add(units[0]);
    }

    private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
    {
        if (prev is Cluster)
        {
            if (next is Cluster)
            {
                if (!prev.Description.Equals(next.Description))
                {
                    Flush();
                }

                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            else
            {
                Flush();
                merged.Add(next);
            }
        }
        else
        {
            if (next is Cluster)
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            else
            {
                merged.Add(next);
            }
        }
    }

    private void Flush()
    {
        if (!buffer.Any())
            return;

        merged.Add(new Cluster(buffer));
        buffer.Clear();
    }
}

MergeClustersTests

[Fact]
public void Result_WhenUnitsStartWithNonclusterAndEndWithCluster_IsCorrect()
{
    // Arrange
    IUnit[] units = new IUnit[]
    {
        new Piece("some description"),
        new Piece("some description"),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
    };

    MergeClusters sut = new MergeClusters(units);

    // Act
    IEnumerable<IUnit> actual = sut.Result;

    // Assert
    IUnit[] expected = new IUnit[]
    {
        new Piece("some description"),
        new Piece("some description"),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
    };

    actual.Should().BeEquivalentTo(expected);
}

[Fact]
public void Result_WhenUnitsStartWithClusterAndEndWithCluster_IsCorrect()
{
    // Arrange
    IUnit[] units = new IUnit[]
    {
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
    };

    MergeClusters sut = new MergeClusters(units);

    // Act
    IEnumerable<IUnit> actual = sut.Result;

    // Assert
    IUnit[] expected = new IUnit[]
    {
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
    };

    actual.Should().BeEquivalentTo(expected);
}

[Fact]
public void Result_WhenUnitsStartWithClusterAndEndWithNoncluster_IsCorrect()
{
    // Arrange
    IUnit[] units = new IUnit[]
    {
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
    };

    MergeClusters sut = new MergeClusters(units);

    // Act
    IEnumerable<IUnit> actual = sut.Result;

    // Assert
    IUnit[] expected = new IUnit[]
    {
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
    };

    actual.Should().BeEquivalentTo(expected);
}

[Fact]
public void Result_WhenUnitsStartWithNonclusterAndEndWithNoncluster_IsCorrect()
{
    // Arrange
    IUnit[] units = new IUnit[]
    {
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
    };

    MergeClusters sut = new MergeClusters(units);

    // Act
    IEnumerable<IUnit> actual = sut.Result;

    // Assert
    IUnit[] expected = new IUnit[]
    {
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
                new Piece("some description"),
            }),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
        new Cluster(
            new Piece[]
            {
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
                new Piece("another description"),
            }),
        new Piece("another description"),
    };

    actual.Should().BeEquivalentTo(expected);
}

Estamos interessados na classe MergeClusters do método void MergeNeighbors (IUnit, IUnit) .

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
            }

            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    else
    {
        if (next is Cluster)
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}

Por um lado funciona bem, mas por outro lado, gostaria de torná-lo mais expressivo e, se possível, melhorar as métricas do código. Vamos calcular as métricas usando a ferramenta Analyze> Calculate Code Metrics , que faz parte da Comunidade Visual Studio . Inicialmente, eles significam:

Configuration: Debug
Member: MergeNeighbors(IUnit, IUnit) : void
Maintainability Index: 64
Cyclomatic Complexity: 5
Class Coupling: 4
Lines of Source code: 32
Lines of Executable code: 10

Em geral, a abordagem descrita abaixo não garante um belo resultado.

Piada barbada para a ocasião

#392487

. , . , .

© bash.org

Reestruturação

Passo 1

Verificamos se cada cadeia de condições do mesmo nível de aninhamento termina com um bloco else , caso contrário, adicionamos um bloco else vazio .

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
            }
            else
            {

            }

            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    else
    {
        if (next is Cluster)
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}

Passo 2

Se as expressões existirem no mesmo nível de aninhamento dos blocos condicionais, envolvemos cada expressão em cada bloco condicional. Se a expressão precede o bloco, nós a adicionamos ao início do bloco, caso contrário, ao final. Repetimos até que, em cada nível de aninhamento, os blocos condicionais sejam adjacentes apenas a outros blocos condicionais.

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            else
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
        }
        else
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    else
    {
        if (next is Cluster)
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        else
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}

etapa 3

Em cada nível de aninhamento, para cada bloco if , cortamos o resto da cadeia de condições, criamos um novo bloco if com a expressão oposta à expressão do primeiro if , colocamos a cadeia de corte dentro do novo bloco e excluímos a primeira palavra else . Repita até que não haja mais nada .

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            if (prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                {
                    buffer.Add((Cluster)next);
                }
            }
        }
        if (!(next is Cluster))
        {
            {
                Flush();
                merged.Add(next);
            }
        }
    }
    if (!(prev is Cluster))
    {
        {
            if (next is Cluster)
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            if (!(next is Cluster))
            {
                {
                    merged.Add(next);
                }
            }
        }
    }
}

Passo 4

Nós "colapsamos" os blocos.

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                Flush();
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            if (prev.Description.Equals(next.Description))
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
        }
        if (!(next is Cluster))
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    if (!(prev is Cluster))
    {
        if (next is Cluster)
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        if (!(next is Cluster))
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}

Etapa 5

Para as condições de cada bloco if que não possui blocos aninhados, use o operador && para adicionar as condições de todos os blocos if pai .

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster)
    {
        if (next is Cluster)
        {
            if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
            {
                Flush();
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
            if (prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
            {
                buffer.Add((Cluster)next);
            }
        }
        if (!(next is Cluster) && prev is Cluster)
        {
            Flush();
            merged.Add(next);
        }
    }
    if (!(prev is Cluster))
    {
        if (next is Cluster && !(prev is Cluster))
        {
            buffer.Add((Cluster)next);
        }
        if (!(next is Cluster) && !(prev is Cluster))
        {
            merged.Add(next);
        }
    }
}

Etapa 6

Saímos apenas se blocos sem blocos aninhados, mantendo a ordem de seu aparecimento no código.

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        Flush();
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (!(next is Cluster) && prev is Cluster)
    {
        Flush();
        merged.Add(next);
    }
    if (next is Cluster && !(prev is Cluster))
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (!(next is Cluster) && !(prev is Cluster))
    {
        merged.Add(next);
    }
}

Etapa 7

Para cada expressão única, na ordem em que aparecem no código, escrevemos os blocos que as contêm. Ao mesmo tempo, ignoramos outras expressões dentro dos blocos.

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        Flush();
    }
    if (!(next is Cluster) && prev is Cluster)
    {
        Flush();
    }

    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster)
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }
    if (next is Cluster && !(prev is Cluster))
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }

    if (!(next is Cluster) && prev is Cluster)
    {
        merged.Add(next);
    }
    if (!(next is Cluster) && !(prev is Cluster))
    {
        merged.Add(next);
    }
}

Etapa 8

Combinamos blocos com as mesmas expressões aplicando o operador || às suas condições. ...

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster ||
        !(next is Cluster) && prev is Cluster)
    {
        Flush();
    }

    if (!prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster ||
        prev.Description.Equals(next.Description) && next is Cluster && prev is Cluster ||
        next is Cluster && !(prev is Cluster))
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }

    if (!(next is Cluster) && prev is Cluster ||
        !(next is Cluster) && !(prev is Cluster))
    {
        merged.Add(next);
    }
}

Etapa 9

Simplifique as expressões condicionais usando as regras da álgebra booleana .

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (prev is Cluster && !(next is Cluster && prev.Description.Equals(next.Description)))
    {
        Flush();
    }

    if (next is Cluster)
    {
        buffer.Add((Cluster)next);
    }

    if (!(next is Cluster))
    {
        merged.Add(next);
    }
}

Etapa 10

Endireitamos com uma lima.

Resultado

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (IsEndOfCompatibleClusterSequence(prev, next))
        Flush();

    if (next is Cluster)
        buffer.Add((Cluster)next);
    else
        merged.Add(next);
}

private static bool IsEndOfCompatibleClusterSequence(IUnit prev, IUnit next) =>
    prev is Cluster && !(next is Cluster && prev.Description.Equals(next.Description));

Total

Após a refatoração, o método fica assim:

private void MergeNeighbors(IUnit prev, IUnit next)
{
    if (IsEndOfCompatibleClusterSequence(prev, next))
        Flush();

    if (next is Cluster)
        buffer.Add((Cluster)next);
    else
        merged.Add(next);
}

E as métricas são assim:

Configuration: Debug
Member: MergeNeighbors(IUnit, IUnit) : void
Maintainability Index: 82
Cyclomatic Complexity: 3
Class Coupling: 3
Lines of Source code: 10
Lines of Executable code: 2

As métricas melhoraram significativamente, e o código se tornou muito mais curto e mais expressivo. Mas o mais notável sobre essa abordagem, para mim pessoalmente, é isso: alguém é capaz de ver imediatamente que o método deve se parecer na versão final, e alguém pode escrever apenas a implementação inicial, mas tendo pelo menos alguma formulação comportamento correto, com a ajuda de ações puramente mecânicas (com exceção, talvez, da última etapa), pode ser trazido à forma mais concisa e visual.

PS Todos os conhecimentos que se desenvolveram no algoritmo descrito na publicação foram obtidos pelo autor na escola há mais de 15 anos. Por isso, ele expressa sua profunda gratidão aos professores entusiastas que dão às crianças a base de uma educação normal. Tatyana Alekseevna, Natalya Pavlovna, se você está lendo isso de repente, muito obrigada!

Não se perca em três se's. Refatorando condições de ramificação

Dado

Reestruturação

Passo 1

Passo 2

etapa 3

Passo 4

Etapa 5

Etapa 6

Etapa 7

Etapa 8

Etapa 9

Etapa 10

Total

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