第3回 課題 (2024)

// Z0TB9999
// 東北 大学

// 以下の内容は変更しない．
class Item : System.IEquatable<Item>
{
   // 商品名
   public string Name { get; }
   // 値段
   public int Price { get; }

   public Item(string s, int p)
   {
      Name = s;
      Price = p;
   }

   // デバッグ用．課題で直接は使用しない．
   public override string ToString()
   {
      // {Name = Chocolate, Price = 250} みたいな文字列に
      return "{Name = " + Name + ", Price = " + Price + "}";
   }

   // 以下はItemオブジェクト同士の等価性検査を行えるようにするためのもの．
   // 本課題を進める上で理解する必要はない．
   // 
   // 参考： https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/programming-guide/statements-expressions-operators/how-to-define-value-equality-for-a-type
   // ここに書かれている通り，C#的にはclassでなくrecordを使うべきではある．

   // object.Equals のオーバライド
   // ジェネリックでないコレクションはこっちを使う場合がある？
   // ?が付いているのはnull許容（参照）型
   public override bool Equals(object? o)
   {
      // e as T は (T) e に近いが， (T) eと異なり T へのキャストが失敗したらnullとなる．
      // null はどこも指していない参照．
      return Equals(o as Item);
   }

   // インタフェース System.IEquatable<Item> のメソッド Equals の定義
   // List<Item>やLinkedList<Item>のRemove等はこっちを使う
   public bool Equals(Item? o)
   {
      // &&の短絡を利用．oがnull のときは o.Name や o.Price は 評価されない．
      // (object?)がないと，二つ下で定義した演算子が呼ばれ無限ループする
      return (object?) o != null && Name == o.Name && Price == o.Price;
   }

   // aとbがItem型であるときに a == bと書いたときに呼ばれる．
   // aとbがItem型であるときにも a.Equals(b) は a が Itemの派生型のインスタンスであるときには
   // 上のメソッドは呼ばれない場合がある．対し，a == b はこのメソッドが呼ばれることに注意．
   public static bool operator ==(Item a, Item b)
   {
      if ((object) a == null)
      {
            return (object) b == null;
      }
      return a.Equals(b);
   }
   public static bool operator !=(Item a, Item b)
   {
      return !(a == b);
   }

   // 今回は関係ないが GetHashCode も実装しないと 
   // HashSet や Dictionary につっこんだときの挙動が変になる．
   public override int GetHashCode()
   {
      return (Name, Price).GetHashCode();
   }
}

class Program
{
   static void Main()
   {
      // 商品
      Item chocolate = new Item("チョコレート", 120);
      Item chip = new Item("チップ", 100);
      Item popCorn = new Item("ポップコーン", 110);
      Item candy = new Item("キャンディ", 20);

      // 予算300のカート
      Cart sc = new Cart(300);

      sc.Add(chocolate);
      sc.Add(chip);
      sc.Add(popCorn); // 予算オーバ追加できず

      sc.Report();

      sc.Remove(chip);
      sc.Add(candy);

      Console.WriteLine();
      sc.Report();

      sc.Add(popCorn);

      Console.WriteLine();
      sc.Report();

      // 名前と値段の同じ商品は等価として扱われる
      sc.Remove(new Item("チョコレート", 120));

      Console.WriteLine();
      sc.Report();

      // カートに入ってないものを除いても何も起こらない
      sc.Remove(chocolate);

      Console.WriteLine();
      sc.Report();

      sc.Add(candy);
      sc.Add(new Item("キャンディ", 40)); // 同じ商品名でも値段が違うことがある
      sc.Add(popCorn);      

      Console.WriteLine();
      sc.Report();

      // 以下をアンコメントするとエラーになる（ようにする）
      // sc.Budget += 1000 

      // 別のカートを作成
      Cart sc2 = new Cart(120); 
      // キャンディを買えるだけカートに入れる
      for (int p = candy.Price; p <= sc2.Budget ; p += candy.Price)
      {
         sc2.Add( candy ); 
      }
      Console.WriteLine(); 
      sc2.Report(); 

      // さらに別のカートを作成
      Cart sc3 = new Cart(128); 
      // キャンディを買えるだけカートに入れる—別のやり方
      while( sc3.Remaining >= candy.Price ) 
      {
         sc3.Add( candy ); 
      }
      Console.WriteLine(); 
      sc3.Report(); 
   }
}