c++ - C++类设计:协方差

问题
我想实现一些算法，这些算法在图上工作，并返回节点对的分数，以指示这些节点是否相似。算法应该在单个节点对和所有可能的节点对上工作。在后一种情况下，应返回集合/矩阵。
我的方法
算法源于

class SimilarityAlgorithm {
public:
  Base(const Graph& G);

  virtual double run(node u, node v) = 0; // indices for nodes in the graph

  virtual ScoreCollection& runAll() = 0;
}

现在，算法在内存使用上有所不同。有些算法可能是对称的，并且（u，v）和（v，u）的分数是相同的这需要返回不同的ScoreCollection类型。一个例子是稀疏矩阵和一个三角形矩阵，它们都来自ScoreCollection。
这可以归结为协变返回类型：

class SpecificAlgorithm : SimilarityAlgorithm {
public:
  double run(node u, node v);

  // The specific algorithm is symmetric and thus uses a symmetric matrix to save memory
  SymmetricScoreCollection& runAll();
}

问题
这种设计方法是解决这个问题的好办法吗？
集合都作为矩阵实现的事实是否应该公开？

最佳答案

你的设计似乎适合你所描述的问题。
问题：
但是，SpecificAlgorithm有一个问题：runAll()没有返回与基类的虚函数相同的类型因此不会调用它（或者更可能的是，由于缺少虚拟函数，您的代码不会编译）。
解决方案：
通过使ScoreCollection成为SymmetricScoreCollection的派生类，还可以对ScoreCollection使用多态方法：

class SymetricScoreCollection: public ScoreCollection {
//define the member functions to access the values virtual
...
};

class SpecificAlgorithm : public SimilarityAlgorithm {
public:
  double run(node u, node v);

  // The specific algorithm is symmetric and thus uses a symmetric matrix to save memory
  ScoreCollection& runAll();
};

实际上，它是factory method pattern的一个应用程序，具有以下角色：
相似算法就是工厂，
具体算法是混凝土厂
ScoreCollection是产品
SymetricCoreCollection是具体产品
附加说明：
从ScoreCollection返回对runAll()的引用会带来一些风险。假设sa是一个特定的算法。
在以下声明中：

ScoreCollection sc = sa.runAll();

sa.runAll()返回对aSymetricScoreCollection的引用，但它会将引用的对象复制到sc，使其成为scorecollection。Slicing发生，多态性将无法工作。
但以下声明将获得成功：

ScoreCollection& rsc = sa.runAll();

因为rsc是一个引用，它仍然引用由SymetricScoreCollection返回的原始sa.runAll()对象，并且一切都将按设计工作。
你看，在返回引用时，很容易出现未注意到的错误。我建议返回一个指针而不是引用。