OOP Course
Сьогодні

Lab 10

Ітератори та компаратори

IComparable, IComparer, analytics

Лаба 10 — Iterators & Comparators (Ітератори і компаратори)

Мета

Навчитись реалізовувати IComparable<T> і IComparer<T> для управління порядком сортування об'єктів, а також IEnumerable<T> з yield return для лінивої генерації послідовностей. Побудувати аналітичний модуль клініки, де ці концепції мають природний практичний сенс.

Контекст

Система вже накопичує дані: пацієнти, лікарі, записи на прийом. Але відповісти на питання «хто з лікарів прийняв найбільше пацієнтів?» або «хто з пацієнтів витратив найбільше?» неможливо. Це задача аналітики: обчислити статистику по кожному об'єкту і відсортувати за різними критеріями.

Порівняння і сортування в C# будуються на двох інтерфейсах:

  • IComparable<T> — природний порядок: клас сам знає, як порівнювати себе з іншим. Один порядок, вбудований у тип.
  • IComparer<T> — зовнішній компаратор: окремий клас реалізує один критерій сортування. Таких компараторів можна мати скільки завгодно.

Генерація даних для аналітики природно виражається через IEnumerable<T> з yield return — ліниве обчислення статистики для кожного об'єкта по черзі, замість того щоб спочатку побудувати весь масив у пам'яті.

Структура проєкту на початку лаби

Це результат Лаби 09 — стан main після її злиття:

oop-course/                           ← гілка main (після злиття Лаби 09)
├── .gitignore
├── oop-course.slnx
└── ClinicApp/
    ├── ClinicApp.csproj
    ├── Program.cs
    ├── Clinic.cs
    ├── Enums/  (3 файли)
    ├── Models/  (12 файлів)
    ├── Managers/  (7 файлів)
    ├── Utils/  (2 файли)
    └── Interfaces/  (4 файли)

Структуру наприкінці лаби (з позначками, що створюється і змінюється в кожній задачі) наведено в розділі «Структура проєкту наприкінці лаби» перед перевіркою.

Що нового дозволено (і тільки воно)

  • інтерфейси IComparable<T> і IComparer<T>;
  • Array.Sort() і List<T>.Sort() — без аргументу і з компаратором;
  • IEnumerable<T> і yield return.

Досі заборонено: LINQ (Лаба 14), делегати й лямбди (Лаби 13–15).

Крок 1. Гілка

Робочий процес (повністю — Git Воркшоп): лаба = гілка Lab-XX від main, коміт на кожне завдання (LabXX TaskYY), у кінці — злиття в main.

Проєкт ClinicApp/ уже існує. Тут лише нова гілка від main:

git checkout main
git checkout -b Lab-10

Коміт — на кожне завдання (Lab10 TaskNN).

Ваш домен

За замовчуванням виконуйте завдання як написано (домен «клініка»). Для власного домену дивіться таблицю «Адаптація до вашого домену» в кінці кожного завдання.

Як користуватися підказками

Підказки — напрям думки, не готовий код. «Що реалізувати» і «Специфікація» кажуть що; підказки — як міркувати; блок 📖 Документація — де прочитати синтаксис. Спершу документація і власна спроба.

Задача 1. `DoctorStats` і природний порядок через `IComparable` ⭐⭐

Умова

Клініці потрібен об'єкт — аналітичний знімок по лікарю: скільки прийомів провів, яка загальна виручка, коли був останній прийом. Цей об'єкт має вміти порівнювати себе з іншим таким об'єктом, щоб масив DoctorStats[] можна було відсортувати одним викликом Array.Sort().

Що реалізувати:

  1. Створити клас DoctorStats у ClinicApp/Models/DoctorStats.cs з властивостями зі специфікації (лише для читання).
  2. Конструктор отримує всі п'ять значень і присвоює їх властивостям.
  3. Реалізувати IComparable<DoctorStats>: лікар із більшою кількістю прийомів стоїть першим після Array.Sort().
  4. Перевизначити ToString(): один рядок — ID, ім'я, кількість прийомів, виручка, дата останнього прийому.

Специфікація

Властивість Тип Опис
DoctorId int ID лікаря
FullName string Повне ім'я
AppointmentCount int Загальна кількість прийомів
TotalRevenue decimal Сума GetCost() по всіх прийомах
LastAppointmentDate DateTime Дата останнього прийому; DateTime.MinValue, якщо прийомів немає

Приклад

DoctorStats[] arr =
{
    new DoctorStats(1, "Олег Сидоренко", 2, 600m, DateTime.Today),
    new DoctorStats(2, "Наталія Мороз",  5, 1500m, DateTime.Today),
};
Array.Sort(arr);
Console.WriteLine(arr[0].FullName);   // Наталія Мороз — 5 прийомів

Підказки

  1. IComparable<T> вимагає один метод: int CompareTo(T? other). Він повертає від'ємне число, якщо this йде перед other, нуль — якщо рівні, додатне — якщо this йде після.
  2. Щоб більша кількість прийомів опинилась першою, порівнюйте навпаки — other з this, а не this з other. Перевірте на папері: лікар А = 5 прийомів, лікар Б = 2 — після Sort() А має бути першим.
  3. DateTime.MinValue — константа «найраніша можлива дата». Зручна як маркер «прийомів не було».
  4. Конструктор DoctorStats не рахує статистику сам — лише зберігає готові значення. Підрахунок буде в AnalyticsManager (Задача 4).
  5. Перевірити сортування можна тимчасовим кодом у Program.cs, як у прикладі; перед комітом його приберіть.

📖 Документація:

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
DoctorStats StaffStats WaiterStats LecturerStats ManagerStats LibrarianStats TrainerStats
AppointmentCount к-сть check-in к-сть столів к-сть курсів к-сть оренд к-сть видач к-сть сесій
TotalRevenue загальна виручка загальна виручка к-сть студентів загальна виручка к-сть повернень загальна виручка
більше прийомів = вище більше обслугованих = вище більше столів = вище більше курсів = вище більше оренд = вище більше видач = вище більше сесій = вище

Коміт

git add ClinicApp/Models/DoctorStats.cs
git commit -m "Lab10 Task01"

Задача 2. `PatientStats` і `IComparable` ⭐⭐

Умова

За аналогією з DoctorStats створіть статистичний об'єкт для пацієнта: скільки візитів, скільки витрачено, дата останнього візиту. Природний порядок — за кількістю візитів (найактивніший пацієнт — перший).

Що реалізувати:

  1. Створити клас PatientStats у ClinicApp/Models/PatientStats.cs з властивостями зі специфікації.
  2. Реалізувати IComparable<PatientStats>: більша кількість візитів — вища позиція.
  3. Перевизначити ToString(): один рядок з усіма даними; якщо візитів не було, замість 01.01.0001 вивести —.

Специфікація

Властивість Тип Опис
PatientId int ID пацієнта
FullName string Повне ім'я
VisitCount int Кількість візитів
TotalSpent decimal Сума GetCost() по всіх візитах
LastVisitDate DateTime Дата останнього візиту; DateTime.MinValue, якщо візитів не було

Приклад

[3] Максим Бойко | Візитів: 0 | Витрачено: 0.00 грн | Останній візит: —

Підказки

  1. Структура ідентична DoctorStats — той самий патерн, інші поля. Мета задачі — закріпити патерн на другому прикладі.
  2. Порівняння з DateTime.MinValue у ToString() дає змогу показати «—» замість безглуздої дати.

📖 Документація:

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
PatientStats GuestStats CustomerStats StudentStats ClientStats ReaderStats MemberStats
VisitCount к-сть ночей к-сть відвідин к-сть курсів к-сть оренд к-сть видач к-сть тренувань
TotalSpent загальна сума загальна сума середній бал загальна сума штрафи сплачені загальна сума
більше візитів = вище більше ночей = вище більше відвідин = вище більше курсів = вище більше оренд = вище більше видач = вище більше тренувань = вище

Коміт

git add ClinicApp/Models/PatientStats.cs
git commit -m "Lab10 Task02"

Задача 3. Кілька критеріїв сортування через `IComparer` ⭐⭐⭐

Умова

IComparable<T> дає один фіксований порядок. Але аналітичному модулю потрібно кілька: лікарів можна ранжувати за навантаженням, за виручкою, за алфавітом. Для цього є IComparer<T> — окремий клас, що реалізує один критерій і передається в List<T>.Sort(comparer).

Що реалізувати:

  1. Створити папку ClinicApp/Comparators/ (простір імен ClinicApp.Comparators).
  2. Створити в ній чотири компаратори зі специфікації.

Специфікація

Клас Реалізує Сортує за Порядок
DoctorStatsByRevenue IComparer<DoctorStats> TotalRevenue спадання (більша виручка вище)
DoctorStatsByName IComparer<DoctorStats> FullName зростання (А → Я), string.Compare(x, y, StringComparison.CurrentCulture)
PatientStatsBySpent IComparer<PatientStats> TotalSpent спадання
PatientStatsByLastVisit IComparer<PatientStats> LastVisitDate спадання (найновіший візит вище)

Приклад

List<DoctorStats> list = new List<DoctorStats> { a, b, c };
list.Sort();                              // за кількістю прийомів (IComparable)
list.Sort(new DoctorStatsByRevenue());    // за виручкою
list.Sort(new DoctorStatsByName());       // за ім'ям

Підказки

  1. IComparer<T> вимагає один метод: int Compare(T? x, T? y). Та сама семантика, що й CompareTo: від'ємне — x перед y, нуль — рівні, додатне — x після y.
  2. Обробляйте null явно: обидва null → 0; лише x == null → -1; лише y == null → 1. Тип параметрів nullable, тож компілятор попередить, якщо цього не зробити.
  3. Щоб отримати спадний порядок, міняйте місцями x і y у порівнянні.
  4. DateTime теж реалізує IComparable — дати порівнюються так само, як числа.
  5. Перевірити компаратори можна тимчасовим кодом у Program.cs, як у прикладі; перед комітом його приберіть.

📖 Документація:

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
DoctorStatsByRevenue StaffStatsByRevenue WaiterStatsByRevenue LecturerStatsByStudents ManagerStatsByRevenue LibrarianStatsByIssues TrainerStatsByRevenue
DoctorStatsByName StaffStatsByName WaiterStatsByName LecturerStatsByName ManagerStatsByName LibrarianStatsByName TrainerStatsByName
PatientStatsBySpent GuestStatsBySpent CustomerStatsBySpent StudentStatsByGrade ClientStatsBySpent ReaderStatsByIssues MemberStatsBySpent
PatientStatsByLastVisit GuestStatsByLastStay CustomerStatsByLastVisit StudentStatsByLastCourse ClientStatsByLastRental ReaderStatsByLastLoan MemberStatsByLastSession

Коміт

git add ClinicApp/Comparators/
git commit -m "Lab10 Task03"

Задача 4. `AnalyticsManager` і ліниве обчислення через `yield return` ⭐⭐⭐

Умова

Статистику можна обчислити методом, що будує весь масив DoctorStats[] одразу. Кращий підхід — IEnumerable<T> з yield return: метод обчислює статистику для кожного лікаря по черзі і одразу віддає результат, не накопичуючи весь масив. Коли лікарів тисячі, можна зупинитись після першого десятка — решта не обчислюватиметься взагалі.

Що реалізувати:

  1. Створити клас AnalyticsManager у ClinicApp/Managers/AnalyticsManager.cs, який отримує AppointmentManager, DoctorManager і PatientManager через конструктор.
  2. Метод ComputeDoctorStats(): для кожного лікаря порахувати кількість його прийомів, суму GetCost() і найпізнішу дату — і віддати DoctorStats через yield return.
  3. Метод ComputePatientStats() — те саме для пацієнтів.
  4. У Clinic.cs додати властивість Analytics і створити AnalyticsManager у конструкторі.

Специфікація

Член AnalyticsManager Повертає Опис
конструктор (AppointmentManager appointments, DoctorManager doctors, PatientManager patients) зберігає залежності
ComputeDoctorStats() IEnumerable<DoctorStats> по одному DoctorStats на кожного лікаря, через yield return
ComputePatientStats() IEnumerable<PatientStats> по одному PatientStats на кожного пацієнта, через yield return

Для лікаря чи пацієнта без прийомів: кількість 0, сума 0, дата DateTime.MinValue.

Приклад

foreach (DoctorStats s in clinic.Analytics.ComputeDoctorStats())
    Console.WriteLine(s);
// [1] Олег Сидоренко | Прийомів: 2 | Виручка: 600.00 грн | Останній: 15.10.2026
// [2] Наталія Мороз  | Прийомів: 0 | Виручка: 0.00 грн | Останній: —

Підказки

  1. Отримайте всіх лікарів через _doctors.GetAll() і всі прийоми через _appointments.GetAll(); для кожного лікаря — цикл по прийомах з умовою на DoctorId.
  2. yield return у методі з типом IEnumerable<T> перетворює метод на ітератор. Після кожного yield return виконання «призупиняється» і відновлюється, коли запитують наступний елемент.
  3. Щоб побачити лінивість: тимчасово виведіть рядок «обчислюю …» перед yield return. При foreach рядки з'являтимуться по одному під час ітерації, а не всі на початку.
  4. Найпізніша дата: почніть з DateTime.MinValue і оновлюйте, коли дата прийому пізніша.

📖 Документація:

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
ComputeDoctorStats() ComputeStaffStats() ComputeWaiterStats() ComputeLecturerStats() ComputeManagerStats() ComputeLibrarianStats() ComputeTrainerStats()
ComputePatientStats() ComputeGuestStats() ComputeCustomerStats() ComputeStudentStats() ComputeClientStats() ComputeReaderStats() ComputeMemberStats()

Коміт

git add ClinicApp/Managers/AnalyticsManager.cs ClinicApp/Clinic.cs
git commit -m "Lab10 Task04"

Задача 5. Меню «Аналітика» ⭐⭐⭐

Умова

DoctorStats, PatientStats, компаратори і AnalyticsManager готові. Підключіть їх до меню: новий пункт головного меню 8 — «Аналітика» з п'ятьма звітами.

Що реалізувати:

  1. У головному меню додати пункт 8 — «Аналітика».
  2. У Program.cs додати функцію AnalyticsMenu(Clinic clinic) з п'ятьма звітами зі специфікації.
  3. Додати дві допоміжні функції: CollectDoctorStats(Clinic clinic) і CollectPatientStats(Clinic clinic) — збирають результат ітератора в List<...> через foreach.

Специфікація

Пункт Звіт Як сортувати
1 Лікарі за навантаженням Sort() без аргументу (IComparable)
2 Лікарі за виручкою Sort(new DoctorStatsByRevenue())
3 Лікарі за іменем Sort(new DoctorStatsByName())
4 Пацієнти за кількістю візитів Sort() без аргументу (IComparable)
5 Пацієнти за витратами Sort(new PatientStatsBySpent())
0 Назад

Приклад

── Аналітика ───────────────────
  1. Лікарі за навантаженням
  2. Лікарі за виручкою
  3. Лікарі за іменем
  4. Пацієнти за кількістю візитів
  5. Пацієнти за витратами
  0. Назад
Оберіть: 2
[2] Наталія Мороз  | Прийомів: 1 | Виручка: 780.00 грн | Останній: 16.10.2026
[1] Олег Сидоренко | Прийомів: 2 | Виручка: 600.00 грн | Останній: 15.10.2026

Підказки

  1. clinic.Analytics.ComputeDoctorStats() повертає ітератор, а не список. Щоб сортувати, потрібен List<DoctorStats> — збирайте через foreach і .Add().
  2. Одну й ту саму CollectDoctorStats() можна викликати для кожного пункту меню — ітератор щоразу починає обчислення заново.
  3. .Sort() без аргументу вимагає, щоб тип реалізовував IComparable<T>. .Sort(comparer) використовує переданий компаратор.
  4. Не забудьте using ClinicApp.Comparators; на початку Program.cs.

📖 Документація:

Адаптація до вашого домену

Клініка Готель Ресторан Університет Прокат авто Бібліотека Спортзал
Лікарі за навантаженням Персонал за check-in Офіціанти за столами Викладачі за курсами Менеджери за орендами Бібліотекарі за видачами Тренери за сесіями
Лікарі за виручкою Персонал за виручкою Офіціанти за виручкою Викладачі за студентами Менеджери за виручкою Бібліотекарі за відділами Тренери за виручкою
Пацієнти за кількістю візитів Гості за ночами Клієнти за відвідинами Студенти за курсами Клієнти за орендами Читачі за видачами Учасники за тренуваннями
Пацієнти за витратами Гості за витратами Клієнти за витратами Студенти за балом Клієнти за витратами Читачі за штрафами Учасники за витратами

Коміт

git add ClinicApp/Program.cs
git commit -m "Lab10 Task05"

Структура проєкту наприкінці лаби

Так має виглядати ClinicApp/, коли всі завдання виконано:

oop-course/                              ← гілка Lab-10 (після злиття — main)
├── .gitignore
├── oop-course.slnx
└── ClinicApp/
    ├── ClinicApp.csproj
    ├── Program.cs                       ✏ Т5
    ├── Clinic.cs                        ✏ Т4
    ├── Enums/  (3 файли)
    ├── Models/
    │   ├── DoctorStats.cs               🆕 Т1
    │   ├── PatientStats.cs              🆕 Т2
    │   └── … ще 12 файлів без змін
    ├── Managers/
    │   ├── AnalyticsManager.cs          🆕 Т4
    │   └── … ще 7 файлів без змін
    ├── Utils/  (2 файли)
    ├── Interfaces/  (4 файли)
    └── Comparators/
        ├── DoctorStatsByName.cs         🆕 Т3
        ├── DoctorStatsByRevenue.cs      🆕 Т3
        ├── PatientStatsByLastVisit.cs   🆕 Т3
        └── PatientStatsBySpent.cs       🆕 Т3

Легенда: 🆕 — новий файл · ✏ — змінено вміст · Тn — номер задачі, у якій ви працюєте з файлом. Файли без позначки лишились такими, як були після Лаби 09.

Назви файлів наведено для домену «клініка»; у власному домені назви ваші — важливо, що саме створюється й змінюється.

Перевірка перед здачею

dotnet build ClinicApp
dotnet run --project ClinicApp

Переконайтесь, що:

  • Структура проєкту збігається зі схемою вище
  • 8. Аналітика з'явилась у головному меню
  • «Лікарі за навантаженням» і «Лікарі за виручкою» дають різний порядок (якщо тестові дані різноманітні)
  • «Лікарі за іменем» дає алфавітний порядок
  • Пацієнт без записів показує Візитів: 0 і дату —
  • (Експеримент, не для коміту) якщо прибрати IComparable з DoctorStats, проєкт збирається, але .Sort() без аргументу кидає InvalidOperationException під час виконання

Питання для самоперевірки

  1. Чим IComparable<T> відрізняється від IComparer<T>? Коли використовувати перше, коли друге?
  2. Що повертає CompareTo при рівних значеннях? Що станеться, якщо завжди повертати 0?
  3. Чому yield return у ComputeDoctorStats() дає «ліниве» обчислення? Коли саме виконується тіло циклу?
  4. Як отримати з IEnumerable<T> лише перші N елементів без LINQ? (підказка: foreach + лічильник)
  5. Що станеться, якщо викликати .Sort() на List<DoctorStats> після того, як прибрати IComparable<DoctorStats> з класу? Чому це помилка часу виконання, а не компіляції?
  6. Порівняйте: ComputeDoctorStats() з yield return і метод, що будує й повертає DoctorStats[]. В чому різниця у поведінці при великій кількості лікарів?

Статус гілки

Після всіх 5 завдань (кожне — окремий коміт Lab10 TaskNN на гілці Lab-10):

git push -u origin Lab-10
git checkout main
git merge --no-ff Lab-10 -m "Merge Lab-10: Iterators & Comparators"
git push

Наступна лаба: git checkout main → git checkout -b Lab-11.

Розроблено Tomka Yurii · © 2026 ·