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在编程领域，设计模式是一种被广泛接受和应用的解决方案，它可以帮助开发者解决特定类型的问题，本文将重点介绍一种常见的设计模式——建造者模式，并通过实际案例来展示其在评测编程中的应用。
建造者模式简介
建造者模式(Builder Pattern)是一种创建型设计模式，它可以将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示，建造者模式主要包括四个角色：抽象建造者(Builder)、具体建造者(ConcreteBuilder)、指挥者(Director)和产品(Product)。
1、抽象建造者(Builder):定义建造产品的接口，但不包含具体的实现细节。
2、具体建造者(ConcreteBuilder):实现抽象建造者接口，提供具体的创建产品的逻辑。
3、指挥者(Director):负责管理建造过程，调用具体建造者的接口来完成产品的构建。
4、产品(Product):是需要构建的复杂对象，它的创建过程可以在指挥者的指导下进行。
建造者模式的优势
1、将复杂的构建过程与表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示，提高了代码的可复用性。
2、降低了客户端与抽象建造者之间的耦合度，使得客户端只需要与指挥者交互，而不需要关心具体的构建过程。
3、有利于后期对产品结构的修改和扩展，只需要修改指挥者的代码即可实现全局修改。
建造者模式的实际应用
在评测编程领域，我们可以通过建造者模式来实现不同类型的评测任务，以下是一个简单的例子：
假设我们需要实现一个评测点识别任务，包括两个子任务：点坐标识别和点形状识别，我们可以使用建造者模式来实现这个任务：
from abc import ABC, abstractmethod
抽象建造者：点坐标识别器
class PointCoordinateRecognizerBuilder(ABC):
@abstractmethod
def build_coordinates(self):
pass
具体建造者：基于机器学习的点坐标识别器
class MachineLearningPointCoordinateRecognizerBuilder(PointCoordinateRecognizerBuilder):
def __init__(self):
self.point_model = None
def set_model(self, model):
self.point_model = model
def build_coordinates(self):
return [self.point_model.predict(x) for x in coordinates]
具体建造者：基于特征提取的点坐标识别器
class FeatureExtractionPointCoordinateRecognizerBuilder(PointCoordinateRecognizerBuilder):
def __init__(self):
self.feature_extractor = None
self.coordinate_filter = None
def set_model(self, model):
pass
def set_extractor(self, extractor):
self.feature_extractor = extractor
def set_filter(self, filter):
self.coordinate_filter = filter
def build_coordinates(self):
features = self.feature_extractor.extract(coordinates)
return [filtered_features[0] for filtered_features in self.coordinate_filter.filter(features)]在这个例子中，我们定义了一个抽象的建造者类PointCoordinateRecognizerBuilder,以及两个具体的建造者类MachineLearningPointCoordinateRecognizerBuilder和FeatureExtractionPointCoordinateRecognizerBuilder分别用于实现基于机器学习和基于特征提取的点坐标识别方法，通过指挥者的统一管理，我们可以灵活地切换不同的评测策略。
