理解这个问题的关键是要认识到在馆藏库中有两种不同的方式来构建和使用馆藏。一个是公共集合接口及其所有不错的方法。另一个在创建收藏库时被广泛使用,但几乎从未在它之外使用过,它是构建器。
我们在丰富方面的问题与集合库本身在尝试返回相同类型的集合时所面临的问题完全相同。也就是说,我们想要构建集合,但是在通用工作时,我们没有办法引用“与集合已经是相同的类型”。所以我们需要建设者。
现在的问题是:我们从哪里获得建设者?明显的地方来自收藏本身。 这行不通。我们已经决定,在转向泛型集合时,我们将忘记集合的类型。因此,即使集合可以返回一个生成器来生成更多我们想要的类型的集合,它也不知道类型是什么。
CanBuildFrom
相反,我们从四处浮动的隐式中获取我们的构建器。这些专门用于匹配输入和输出类型并为您提供适当类型的构建器。
所以,我们有两个概念上的飞跃:
- 我们没有使用标准的集合操作,我们使用的是构建器。
- 我们从隐式中获取这些构建器
CanBuildFrom
,而不是直接从我们的集合中获取。
让我们看一个例子。
class GroupingCollection[A, C[A] <: Iterable[A]](ca: C[A]) {
import collection.generic.CanBuildFrom
def groupedWhile(p: (A,A) => Boolean)(
implicit cbfcc: CanBuildFrom[C[A],C[A],C[C[A]]], cbfc: CanBuildFrom[C[A],A,C[A]]
): C[C[A]] = {
val it = ca.iterator
val cca = cbfcc()
if (!it.hasNext) cca.result
else {
val as = cbfc()
var olda = it.next
as += olda
while (it.hasNext) {
val a = it.next
if (p(olda,a)) as += a
else { cca += as.result; as.clear; as += a }
olda = a
}
cca += as.result
}
cca.result
}
}
implicit def iterable_has_grouping[A, C[A] <: Iterable[A]](ca: C[A]) = {
new GroupingCollection[A,C](ca)
}
让我们把它拆开。首先,为了构建 collection-of-collections,我们知道我们需要构建两种类型的集合:C[A]
针对每个组,以及C[C[A]]
将所有组聚集在一起。因此,我们需要两个构建器,一个接受A
s 并构建C[A]
s,另一个接受C[A]
s 并构建C[C[A]]
s。查看 的类型签名CanBuildFrom
,我们看到
CanBuildFrom[-From, -Elem, +To]
这意味着 CanBuildFrom 想知道我们开始使用的集合的类型——在我们的例子中,它是C[A]
,然后是生成的集合的元素和该集合的类型。所以我们将它们填充为隐式参数cbfcc
和cbfc
.
意识到这一点,这就是大部分工作。我们可以使用我们CanBuildFrom
的 s 给我们构建器(您需要做的就是应用它们)。一个建造者可以用 建立一个集合+=
,把它转换成它最终应该和它一起使用的集合result
,然后清空它自己并准备好重新开始clear
。构建器一开始是空的,这解决了我们的第一个编译错误,并且由于我们使用构建器而不是递归,第二个错误也消失了。
最后一个小细节——除了实际工作的算法——是在隐式转换中。请注意,我们使用new GroupingCollection[A,C]
not [A,C[A]]
。这是因为类声明是 forC
带有一个参数,它自己用A
传递给它的参数填充它。所以我们只是把 typeC
交给它,然后让它创建C[A]
出来。次要细节,但如果您尝试其他方式,您将收到编译时错误。
在这里,我使该方法比“相等元素”集合更通用一点——相反,只要对顺序元素的测试失败,该方法就会将原始集合分开。
让我们看一下我们的方法:
scala> List(1,2,2,2,3,4,4,4,5,5,1,1,1,2).groupedWhile(_ == _)
res0: List[List[Int]] = List(List(1), List(2, 2, 2), List(3), List(4, 4, 4),
List(5, 5), List(1, 1, 1), List(2))
scala> Vector(1,2,3,4,1,2,3,1,2,1).groupedWhile(_ < _)
res1: scala.collection.immutable.Vector[scala.collection.immutable.Vector[Int]] =
Vector(Vector(1, 2, 3, 4), Vector(1, 2, 3), Vector(1, 2), Vector(1))
有用!
唯一的问题是我们通常没有可用于数组的这些方法,因为这需要连续进行两次隐式转换。有几种方法可以解决这个问题,包括为数组编写单独的隐式转换、强制转换为WrappedArray
等等。
编辑:我喜欢处理数组和字符串等的方法是使代码更加通用,然后使用适当的隐式转换再次使它们更加具体,这样数组也可以工作。在这种特殊情况下:
class GroupingCollection[A, C, D[C]](ca: C)(
implicit c2i: C => Iterable[A],
cbf: CanBuildFrom[C,C,D[C]],
cbfi: CanBuildFrom[C,A,C]
) {
def groupedWhile(p: (A,A) => Boolean): D[C] = {
val it = c2i(ca).iterator
val cca = cbf()
if (!it.hasNext) cca.result
else {
val as = cbfi()
var olda = it.next
as += olda
while (it.hasNext) {
val a = it.next
if (p(olda,a)) as += a
else { cca += as.result; as.clear; as += a }
olda = a
}
cca += as.result
}
cca.result
}
}
在这里,我们添加了一个隐式,它为我们提供了一个Iterable[A]
from ——对于C
大多数集合,这将只是标识(例如,List[A]
已经是一个Iterable[A]
),但对于数组,它将是一个真正的隐式转换。因此,我们放弃了这样的要求——我们C[A] <: Iterable[A]
基本上只是将要求设为<%
显式,因此我们可以随意显式使用它,而不是让编译器为我们填充它。此外,我们放宽了我们的 collection-of-collections 是 -- 而不是C[C[A]]
any的限制,我们D[C]
稍后将填写它成为我们想要的。因为我们稍后会填写它,所以我们将它推到了类级别而不是方法级别。否则,基本上是一样的。
现在的问题是如何使用它。对于常规收藏,我们可以:
implicit def collections_have_grouping[A, C[A]](ca: C[A])(
implicit c2i: C[A] => Iterable[A],
cbf: CanBuildFrom[C[A],C[A],C[C[A]]],
cbfi: CanBuildFrom[C[A],A,C[A]]
) = {
new GroupingCollection[A,C[A],C](ca)(c2i, cbf, cbfi)
}
现在我们在哪里插入C[A]
forC
和C[C[A]]
for D[C]
。请注意,我们确实需要在调用时显式泛型类型,new GroupingCollection
以便它可以保持直接哪些类型对应于什么。多亏了implicit c2i: C[A] => Iterable[A]
,这会自动处理数组。
但是等等,如果我们想使用字符串呢?现在我们遇到了麻烦,因为你不能有一个“字符串”。这就是额外的抽象有帮助的地方:我们可以调用D
适合保存字符串的东西。让我们选择Vector
,然后执行以下操作:
val vector_string_builder = (
new CanBuildFrom[String, String, Vector[String]] {
def apply() = Vector.newBuilder[String]
def apply(from: String) = this.apply()
}
)
implicit def strings_have_grouping(s: String)(
implicit c2i: String => Iterable[Char],
cbfi: CanBuildFrom[String,Char,String]
) = {
new GroupingCollection[Char,String,Vector](s)(
c2i, vector_string_builder, cbfi
)
}
我们需要一个 newCanBuildFrom
来处理字符串向量的构建(但这真的很容易,因为我们只需要调用Vector.newBuilder[String]
),然后我们需要填写所有类型以便GroupingCollection
合理地键入。请注意,我们已经在[String,Char,String]
CanBuildFrom 周围浮动,因此字符串可以由字符集合组成。
让我们试一试:
scala> List(true,false,true,true,true).groupedWhile(_ == _)
res1: List[List[Boolean]] = List(List(true), List(false), List(true, true, true))
scala> Array(1,2,5,3,5,6,7,4,1).groupedWhile(_ <= _)
res2: Array[Array[Int]] = Array(Array(1, 2, 5), Array(3, 5, 6, 7), Array(4), Array(1))
scala> "Hello there!!".groupedWhile(_.isLetter == _.isLetter)
res3: Vector[String] = Vector(Hello, , there, !!)