银行系统

让我们构建一个银行系统，用来演示状态模式、继承和智能指针管理。你将创建一个系统，其中的账户可以处于不同状态（Active、Frozen、Closed），每种状态在处理交易时都有不同的行为。

你将把代码分成六个文件：

• AccountState.h：定义账户状态所需的状态模式基础结构。

  创建一个抽象的 AccountState 基类，包含以下纯虚方法：

  • deposit(double amount)：如果允许存款，则返回 true，否则返回 false
  • withdraw(double amount)：如果允许取款，则返回 true，否则返回 false
  • getStateName()：以字符串形式返回状态名称

  实现三个具体状态：

  • ActiveState：允许存款和取款，返回 "Active"
  • FrozenState：允许存款但拒绝取款，返回 "Frozen"
  • ClosedState：拒绝存款和取款，返回 "Closed"
• Account.h：构建带有状态管理功能的账户继承体系。

  创建一个 Account 基类，包含：

  • 账户号码（字符串）、账户持有人姓名和余额
  • 一个用于管理当前状态的 std::unique_ptr<AccountState>
  • deposit(double amount)：先检查状态；如果允许，则将金额加到余额中并打印 "Deposited [amount] to [accountNumber]"，否则打印 "Deposit rejected: account is [stateName]"
  • withdraw(double amount)：检查状态；如果允许且资金充足，则扣除金额并打印 "Withdrew [amount] from [accountNumber]"。如果状态拒绝取款，则打印 "Withdrawal rejected: account is [stateName]"。如果资金不足，则打印 "Insufficient funds"
  • freeze()、activate() 和 close()：更改账户状态
  • getInfo()：返回 "[accountNumber] ([ownerName]): $[balance] - [stateName]"
  • 虚方法 getAccountType()，返回 "Basic"

  创建两种派生账户类型：

  • SavingsAccount：有最低余额要求（通过构造函数传入）。重写 withdraw，同时检查取款是否会导致余额低于最低余额；如果会，则打印 "Cannot go below minimum balance of [minimum]"。账户类型返回 "Savings"。
  • CheckingAccount：有透支额度（通过构造函数传入）。允许取款金额不超过（余额 + overdraftLimit）。账户类型返回 "Checking"。
• Transaction.h：将交易建模为对象。

  创建一个 Transaction 类，记录以下信息：

  • 交易类型（字符串："Deposit"、"Withdrawal"、"Transfer"）
  • 金额
  • 涉及的账户号码
  • 成功状态（bool）

  添加一个 getDescription() 方法，返回 "[type]: $[amount] on [accountNumber] - [Success/Failed]"

• Customer.h：创建拥有多个账户的客户。

  Customer 有姓名、ID，以及一个由 std::shared_ptr<Account> 组成的 vector。实现以下方法：

  • addAccount(std::shared_ptr<Account> account)
  • getAccount(const std::string& accountNumber)：返回匹配的账户，否则返回 nullptr
  • getTotalBalance()：计算所有账户的余额总和
  • listAccounts()：打印每个账户的信息
• Bank.h：协调银行业务。

  Bank 类保存客户信息并维护交易历史记录。实现以下方法：

  • addCustomer(std::shared_ptr<Customer> customer)
  • findAccount(const std::string& accountNumber)：在所有客户中搜索该账户
  • processDeposit(const std::string& accountNumber, double amount)：查找账户，执行存款，并记录交易
  • processWithdrawal(const std::string& accountNumber, double amount)：查找账户，执行取款，并记录交易
  • getTransactionCount()：返回已处理的交易总数
• main.cpp：演示你的银行系统。

  读取四个输入：

  1. 客户信息（格式：name,customerId）
  2. 储蓄账户信息（格式：accountNumber,minBalance）
  3. 操作 1（格式：action,accountNumber,amount，其中 action 是 deposit 或 withdraw）
  4. 操作 2（格式：action,accountNumber,amount 或 freeze,accountNumber）

  创建银行和客户。创建一个以该客户为账户持有人的储蓄账户，并将它添加到客户。将客户添加到银行。处理两项操作（如果是冻结命令，则冻结账户，然后尝试取款 10 美元，以演示该状态）。最后，打印客户的账户列表，并按 "Transactions: [count]" 的格式打印交易总数。

例如，输入为 Alice,C001、SAV001,100、deposit,SAV001,500 和 withdraw,SAV001,200 时：

Deposited 500 to SAV001
Withdrew 200 from SAV001
SAV001 (Alice): $300 - Active
Transactions: 2

输入为 Bob,C002、SAV002,50、deposit,SAV002,100 和 freeze,SAV002 时：

Deposited 100 to SAV002
Withdrawal rejected: account is Frozen
SAV002 (Bob): $100 - Frozen
Transactions: 2

输入为 Carol,C003、SAV003,200、deposit,SAV003,250 和 withdraw,SAV003,100 时：

Deposited 250 to SAV003
Cannot go below minimum balance of 200
SAV003 (Carol): $250 - Active
Transactions: 2

这个挑战综合运用了状态模式来管理账户行为、继承来实现不同账户类型、智能指针来管理所有权关系，以及交易跟踪。这些都是你在本课程中掌握的核心概念。