Вказівки
Кільцевий буфер, циклічний буфер або ring buffer - це структура даних, яка використовує єдиний буфер фіксованого розміру так, ніби його зʼєднано кінець у кінець.
Спочатку кільцевий буфер порожній і має певну заздалегідь визначену довжину.
Наприклад, ось буфер на 7 елементів:
[ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ]
Припустімо, що в середину буфера записують 1 (точне початкове розташування для кільцевого буфера не має значення):
[ ][ ][ ][1][ ][ ][ ]
Далі припустімо, що додають ще два елементи, 2 і 3, які дописуються після 1:
[ ][ ][ ][1][2][3][ ]
Якщо після цього з буфера вилучити два елементи, вилучаються найстаріші значення в буфері.
У цьому випадку вилучено 1 і 2, і в буфері залишається лише 3:
[ ][ ][ ][ ][ ][3][ ]
Коли в буфері 7 елементів, він заповнений повністю:
[5][6][7][8][9][3][4]
Коли буфер заповнений, виникає помилка, яка повідомляє клієнта, що подальші записи заблоковано, доки не звільниться місце.
Коли буфер заповнений, клієнт може на власний розсуд перезаписати найстаріші дані примусовим записом.
У цьому випадку додають ще два елементи, A і B, які перезаписують 3 і 4:
[5][6][7][8][9][A][B]
3 і 4 замінено на A і B, тож найстарішими даними в буфері тепер стає 5.
Нарешті, якщо вилучити два елементи, то повернуться 5 і 6, і в результаті буфер матиме такий вигляд:
[ ][ ][7][8][9][A][B]
Оскільки є вільне місце, якщо клієнт знову скористається перезаписом, щоб зберегти C і D, то використано буде місце, де раніше зберігалися 5 і 6, а не позицію 7 і 8.
7, як і раніше, найстаріший елемент, і буфер знову заповнений повністю.
[C][D][7][8][9][A][B]
Налаштування та породження винятків
Іноді в коді виникає потреба і налаштувати винятки, і raise їх. Коли ми це робимо, завжди варто додавати змістовне повідомлення про помилку, яке вказує на джерело цієї помилки. Це робить код зрозумілішим і суттєво допомагає з налагодженням.
Власні винятки можна створити через нові класи винятків (докладніше дивіться в classes), які зазвичай є підкласами Exception.
Якщо відомо, що джерело помилки буде похідним від певного типу винятків, можна успадкуватися від одного з built in error types під класом Exception. Породжуючи помилку, все одно варто додати змістовне повідомлення.
У цій вправі потрібно створити два власні винятки. Один виняток, який слід породити/«кинути», коли наш кільцевий буфер повний, і один, коли він порожній. Тести пройдуть лише тоді, коли ми створимо належні власні винятки, породимо ці винятки і додамо належні повідомлення про помилки.
Щоб налаштувати built-in exception, створіть class, який успадковується від цього винятку. Породжуючи власний виняток із повідомленням, передайте повідомлення як аргумент типу exception:
# subclassing the built-in BufferError to create BufferFullException
class BufferFullException(BufferError):
"""Exception raised when CircularBuffer is full.
message: explanation of the error.
"""
def __init__(self, message):
self.message = message
# raising a BufferFullException
raise BufferFullException("Circular buffer is full")
